Φαρμακολογική στόχευση κυττάρων με ελαττωματική αδειοδότηση της αντιγραφής του DNA για τη μελέτη νέων συνθετικά θνησιγόνων αλληλεπιδράσεων
Loading...
Date
2024-09-23
Authors
Καρύδη, Έλενα
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η διατήρηση της γονιδιωματικής σταθερότητας απαιτεί αυστηρή ρύθμιση της αντιγραφής του DNA, τόσο χωρικά όσο και χρονικά. Η αδειοδότηση της αντιγραφής είναι ένας συντηρημένος μηχανισμός που εξασφαλίζει την δημιουργία ενός πλήρους αντιγράφου του γενετικού υλικού, περιορίζοντας την αντιγραφή του DNA σε μόνο μια φορά ανά κυτταρικό κύκλο. Η πρωτεΐνη CDT1 είναι από τους βασικότερους παράγοντες που εξασφαλίζουν την ορθή αδειοδότηση των θέσεων έναρξης αντιγραφής, καθώς στρατολογεί τις ελικάσες MCM πάνω στη χρωματίνη. Για να αποφευχθεί η έκτοπη αντιγραφή, η αδειοδότηση περιορίζεται, μέσω της αυστηρής ρύθμισης της CDT1. Ένας από τους πολλαπλούς μηχανισμούς ελέγχου της CDT1 είναι η Geminin, μια πρωτεΐνη που εκφράζεται διαφορικά κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, η οποία αναστέλλει τη δράση της CDT1, έπειτα από πρόσδεση με αυτή. Προηγούμενες μελέτες δείχνουν ότι η Geminin θα μπορούσε να λειτουργεί ως εφεδρικός μηχανισμός για τον περιορισμό της δραστηριότητας της CDT1 σε ταχέως πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα, που παρατηρείται υπερέκφραση της τελευταίας. Η πιθανή εξάρτηση των κυττάρων αυτών από τη Geminin θα μπορούσε να αποτελέσει ένα σημαντικό γονιδιωματικό χαρακτηριστικό για τον εντοπισμό νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων στη θεραπεία του καρκίνου. Αντιστοίχως, προηγούμενα αποτελέσματα της ομάδας μας καταδεικνύουν ότι η Geminin αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για την επιβίωση των καρκινικών κυττάρων, καθώς η αποσιώπησή της οδηγεί σε φαινόμενα επαναντιγραφής και βλάβης του γενετικού υλικού.
Στο πλαίσιο αυτό, στην παρούσα διπλωματική διερευνήθηκε η χρήση δύο χημικών ενώσεων, ενός αναστολέα της κινάσης ATR (ATRi, VE-821), και ενός αναστολέα της poly-ADP ριβόζης (PARPi, Olaparib), σε συνδυασμό με την αποσιώπηση της Geminin, με σκοπό την επιλεκτική θνησιμότητα των καρκινικών κυττάρων, λόγω της απουσίας καίριων μηχανισμών επιδιόρθωσης βλαβών του DNA σε κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγραφικό στρες. Κύτταρα U2OS με απώλεια της Geminin και αναστολή της δραστικότητας της PARP παρουσίασαν αυξημένες μονόκλωνες και δίκλωνες θραύσεις, και μειωμένη βιωσιμότητα. Αντιστοίχως, η απαλοιφή της Geminin σε συνδυασμό με την αναστολή της κινάσης ATR οδήγησε στο σχηματισμό μικροπυρήνων και μείωσε εξίσου τη βιωσιμότητα των κυττάρων. Τα ευρήματά αυτά, υποδηλώνουν ότι αυτές οι ενώσεις θα μπορούσαν να είναι δυνητικοί υποψήφιοι, δρώντας συνεργιστικά με την απαλοιφή της Geminin για την θανάτωση των καρκινικών κυττάρων. Το φαινόμενο αυτό, φαίνεται να είναι επιλεκτικό για τα καρκινικά κύτταρα, καθώς αντίστοιχα πειράματα στην φυσιολογική κυτταρική σειρά hTERT-RPE1 δεν κατέδειξαν διαφορά ανάμεσα στις συνθήκες, όσον αφορά την πρόκληση αντιγραφικού στρες και την κυτταρική βιωσιμότητα. Η αξιοποίηση ενώσεων που μιμούνται την αποσιώπηση της Geminin, όπως το AF615, ένα μικρό χημικό μόριο που αναστέλλει το σύμπλοκο Geminin-CDT1 φαίνεται να επιφέρει παρόμοια αποτελέσματα με την απαλοιφή της Geminin, όταν συνδυάζεται με την αναστολή της ATR ή της PARP, καθώς κύτταρα U2OS που επωάζονται συνδυαστικά με τους αναστολείς παρουσιάζουν έντονο αντιγραφικό στρες και μειωμένη βιωσιμότητα. Η συνδυαστική χρήση τέτοιων ενώσεων, στο πλαίσιο της συμβατικής συνθετικής θνησιμότητας, είτε της συνθετικής θνησιμότητας μεταξύ φαρμάκων, θα μπορούσε να αποτελέσει ένα σημαντικό βήμα προς νέες αντικαρκινικές θεραπείες.
Description
Keywords
Αντιγραφή, Γονιδιωματική αστάθεια, Καρκίνος, Αδειοδότηση αντιγραφής, Συνθετική θνησιμότητα, Αντιγραφικό στρες