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.
Dobrý deň,
Dobrý deň,
som rád že sa venujete tak zaujímavej a vždy aktuálnej problematike. Predsa len dam laicku otázku: aké to má medicínske využitie a čo sa v konečnom závere od vaších výsledkov očakáva?
Ďakujem
Dobrý deň,
Dobrý deň,
v práci opisujeme vplyv bežne používaných liečiv, či už betablokátora propranololu alebo chemoterapeutika 5-FU. V klinickej praxi sa bežne stáva, že onkologickí pacienti majú mnohé iné komorbidity, zamerali sme sa na kardiovaskulárne ochorenia (KVS), keďže sa zistilo, že propranolol (ktorý sa používa na liečbu KVS) má vplyv na nádorové bunky. 5-fluorouracil je bežne používaným chemoterapeutikom, čoraz častejšie sa stáva, že pacienti nereagujú na chemoterapiu, dochádza napríklad k rezistencii nádorových buniek na 5-FU. Takisto CA IX je sľubným terapeutickým terčom, preto sme sa zamerali aj na sledovanie jej hladiny. Kokultivačné sféroidy (3D model) kolorektálnych buniek a fibroblastov nám lepšie priblížil situáciu v nádore, tým že v 3D modeli dochádza k vzniku nutričného gradientu a tiež k hypoxii smerom k jadru sféroidu, taktiež príprava línií HCT116 P50 (dlhodobo kultivovaná v prítomnosti propranololu) nám priblížila situáciu kedy sú nádorové bunky neustále vystavované tomuto liečivu a to práve pri KVS a bunková línia HCT116 5FU (adaptovaná na 5FU) predstavovala situáciu pri rezistencii nádorových buniek na chemoterapiu. Všetky tieto doterajšie výsledky aj následný výskum by preto mohol priniesť jednak lepšie pochopenie mechanizmov, ale najmä riešenie pri vzniknutých komplikáciách ako je práve rezistencia nádorových buniek na chemoterapeutikum.
Ospravdlňujem sa za neskorú odpoveď a dúfam, že som zodpovedala Vašu otázku.