Molecular pharmacology and pharmaco-diagnostics of molecularly targeted agents of signal transduction pathways regulating cell death and proliferation in cancer
Thesis supervisor: István Peták
Location of studies (in Hungarian): Semmelweis Egyetem Abbreviation of location of studies: SE
Description of the research topic:
A kutatási téma célja az apoptózis szabályozásában rejlő molekuláris farmakológiai lehetőségek feltárása, új jelátviteli célzott terápiák fejlesztésének preklinikai szakaszában való részvétel, a már forgalomban lévő gyógyszerek hatásmechanizmusainak felderítése illetve a hatásmechanizmusra alapuló predikciós markerek (un teranosztikai markerek) kutatása. Ez túlnyomórészt daganatellenes jelátviteli terápiákat jelent, de más, az aktív sejthalál szabályozási zavaraival kapcsolatos betegség (gyulladás, neurogén degeneráció, vírusfertőzések) molekuláris farmakológiáját is érintheti.
A daganatkutatással kapcsolatos kutatási területek a TRAIL (Tumor Necrosis Factor-related Apoptosis Inducing Ligand), a proteaszóma gátlók (pl. bortesomib/Velcade), az M2 Piruvát Kináz támadáspontú hazai fejlesztésű TT232 hatásmechanizmus vizsgálata és prediktív diagnosztikája tüdő és vastagbélrákokban. Kiemelt cél terület továbbá új kináz gátlók és hozzájuk tartozó molekuláris diagnosztika integrált fejlesztése.
Ezek közül a legfontosabb az EGFR (Epidermális Növekedési Faktor Receptor) gátlók és a hozzájuk kapcsolódó prediktív molekuláris diagnosztika fejlesztése. Az EGFR gén amplifikáció és mutáció együttes jelenléte alapján munkacsoportunk elsők között alkalmazott prospektíven EGFR-gátló kezelést tüdőrákban ( ). Nagyszámú hazai tüdőadenokarcinóma vizsgálatával igazoltuk, hogy a fehérje expresszió mértékétől független az aktiváló mutációk terápia érzékenyítő hatása ( ). Kísérleteink során, in vitro bioesszéinkben a kontroll sejtvonalak mellett különböző tüdő carcinoma sejtvonalat alkalmazunk az EGFR gátlók sejtproliferációra és apoptózisra kifejtett hatásának vizsgálatára. A H1666 (adenocarcinoma, bronchoaalveolar carcinoma) vad típusú EGFR-t expresszáló tüdő karcinóma sejtvonal, melynek érdekessége, hogy más szintén vad típusú EGFR-t expresszáló vonalakkal (pl. H441, A549) szemben érzékenységet mutat az EGFR-TKI gefitinib kezelésre ( , ). A két EGFR mutáns sejtvonalunk: a H1650 (bronchoaalveolaris carcinoma) a 19 exonban található egyik aktiváló in-frame mutációt (delE746-A750) hordozza, és a H1975 (adenocarcinoma) a 21 exonban pontmutációt (L858R, Leu->Arg) és a 20 exonban rezisztencia mutációt (T790M, Tre->Met) hordozó EGFR-t expresszál. Továbbá rendelkezésünkre áll egy a 12 kodonban Ras mutációt és teljes p53 deléciót tartalmazó sejtvonal, a H358 (bronchioalveolaris carcinoma). A H1650-es és H358-as sejtvonal xenograft formájában is rendelkezésre in vivo állatkísérletek számára. Az EGFR mutáns formáit baculovírus expressziós rendszerben állítottuk elő. A különböző struktúrájú kináz-gátló hatóanyagok EGFR formákra kifejtett hatását biokémiai (kináz) esszékben vizsgáljuk. Kollaborációban biotechnológiai cégekkel új szabadalmazható molekulákat fejlesztünk, amelyek leküzdhetik a jelenlegi EGFR gátlókkal szemben kialakuló rezisztenciát. Ezzel párhuzamosan egyre tökéletesítjük a már piacon lévő EGFR gátlók prediktív molekuláris diagnosztikáját, hogy minél kisebb, archivált mintából vagy akár testfolyadékokból is kimutassuk az érzékenyítő vagy rezisztenciát okozó mutációkat vagy gén kópiaszám változásokat.
Célunk új daganatellenes multitarget kinázgátlók kifejlesztése illetve ilyen célú projektekben való részvétel. Az EGFR gátlókkal szembeni rezisztencia és rezisztens recidiva 20%-ban egy másik növekedési faktor receptor onkogén, a c-MET amplifikációja következménye. ( ). Más tirozin-kináz-receptorok aktiváló mutációi (pl. HER-2) is ismertek tüdődaganatokban, amelyek szintén keresztrezisztenciát okoznak más tirozin-kináz gátlókra, illetve a receptor-tirozin-kináz gátlókra általános rezisztenciát okozó downstream mutációk, mint a ras, raf vagy a PTEN (illetve a PI3K/AKT útvonal nyolc génje) mutációinak a kimutatása és kinázgátló kombinációk vagy multitarget gátlók fejlesztése/alkalmazása is indokolt.
Az EGFR gátló gefitinib esetében kísérletes adat utal a p53 mutációjának terápiás választ csökkentő hatására. Célunk olyan támadáspontú kinázgátlók kifejlesztése, amelyek p53 mutáció esetén is hatékony vagy akár „szintetikus letális” hatáson keresztül akár érzékenyebb mint a vadtípusú sejt. Ennek vizsgálatára a HCT116 p53 WT és knock out isogenikus sejtvonalrendszert használjuk.
Kollaborációban partnereinkkel a hatékonyság fokozására és a mellékhatások csökkentésére a hatóanyag irányított célba juttatását elősegítő, olyan nanotechnológián alapuló gyógyszerhordozó részecskét is fejlesztünk, amely a daganatok kóros érújképződését használja ki.
A vírusok hasonló sejtproliferációs és anti-apoptotikus jel utakat aktiválnak, mint a daganatsejtek, ezért új influenza ellenes gyógyszerek kifejlesztésének lehet alapja a “home cell signaling” utak gátlása. Ezeknek az új kináz gátló vírus ellenes hatóanyagoknak a humán sejtek viabilitására és proliferációs képességére kifejtett hatásának vizsgálata a preklinikai fejlesztés céljai közé tartozik. Ezzel párhuzamosan a hagyományos influenza ellenes gyógyszerek hatástalanságáért felelős mutációk molekuláris diagnosztikájának a fejlesztése is fontos feladat.
Összefoglalva a téma fő célja az aktív sejthalál szabályozására ható, elsősorban - kináz gátló - jelátviteli terápiák preklinikai fejlesztése, molekuláris hatásmechanizmus vizsgálata és kapcsolódó prediktív molekuláris diagnosztika fejlesztése.
Number of students who can be accepted: 3
Deadline for application: 2024-06-30
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
