Nádorové bunky si vyvinuli rôzne mechanizmy, ktorými sú schopné reagovať na zmenené podmienky nádorového mikroprostredia. Medzi takéto zmeny patrí aj nedostatok kyslíka, s čím je spojená zmena metabolizmu buniek a potreba regulácie pH. Hypoxiou indukovaná karbonická anhydráza IX (CA IX) je jedným z enzýmov, ktoré sa významne podieľajú na adaptácii nádorových buniek na zmenené nádorové mikroprostredie. Medzi adaptačné procesy patrí aj vznik rezistencie na rádioterapiu a chemoterapiu, ktorá je závažným problémom pri liečbe onkologických pacientov. Prítomnosť koexistujúcich ochorení, ako sú napríklad kardiovaskulárne ochorenia (KVO) a s tým súvisiace podávanie liečiv sa tiež javí ako veľmi dôležité, keďže môže dochádzať k ovplyvňovaniu nádorového mikroprostredia.
Počas experimentov sme ako model používali kolorektálnu nádorovú bunkovú líniu HCT116 a odvodené bunkové línie: HCT116 P50 dlhodobo kultivovanú v prítomnosti neselektívneho betablokátora propranololu (50 μM) a HCT116 5FU adaptovanú na chemoterapeutikum 5-fluorouracil (5-FU). Bunková línia HCT116 P50 nám slúžila na simuláciu účinku dlhodobej liečby kardiovaskulárneho ochorenia na nádorové bunky, keďže KVO patria medzi najčastejšie komorbidity u onkologických pacientov. Uvedené bunkové línie nám slúžili pri príprave jednozložkových sféroidov a taktiež dvojzložkových sféoridov spolu so stromálnymi bunkami pľúcnych fibroblastov MRC5. Keďže karbonická anhydráza IX je považovaná za sľubný terapeutický terč, cieľom našej práce bol výskum vplyvu chemoterapeutika 5-FU (1μM) na kolorektálne nádorové bunky a betablokátora propranololu aj na bunky rezistentné na 5-FU na hladinu CA IX v kokultivačnom modeli sféroidov. Taktiež sme sledovali hladinu hypoxiou-indukovaného faktora 1 (HIF-1α), ktorý reguluje expresiu CA IX.
Pri jednozložkových sféroidoch tvorených z HCT116 P50 sa prejavuje zhrošená adaptácia na hypoxiu, zaznamenali sme nižšie hladiny HIF-1α a CA IX, bunky majú tiež zníženú schopnosť migrovať zo sféroidu. Naopak pri bunkách HCT116 5FU sme pozorovali zvýšenú schopnosť migrovať a taktiež zvýšenú expresiu HIF-1α a CA IX. Sféoridy tvorené z bunkovej línie HCT116 5FU vykazovali menšiu veľkosť a kompaktné usporiadanie. Efekt propranololu sa pri tejto línii prejavil podobne ako pri bunkách HCT116, dochádzalo k odumieraniu buniek vo sféroidoch. Sústredili sme sa najmä na kokultivačný model sféroidov, pri sféroidoch tvorených z parentálnej línie HCT116 a z MRC5 sme pozorovali najsilnejší účinok na rast a viabilitu po kombinovanej terapii (propranolol a 5-FU). U dvojzložkových sféroidov HCT116 P50 a HCT116 5FU sa prejavil účinok 5-FU, resp. propranololu najmä v zníženej mgrácii buniek zo sféroidu a spomaleniu rastu. Propranolol potláča expresiu markerov hypoxie aj v 3D systéme obsahujúcom stromálne fibroblasty.
Táto práca vznikla s podporou: Vega 2/0090/20.