Struktura Zakładu:

Pracownia Badań Translacyjnych i Pracownia Biochemii

Kierownik Zakładu:

prof. dr hab. n.med. Janusz A. Siedlecki

Pracownia Badań Translacyjnych

Pracownia Badań Translacyjnych koncentruje się wokół następującej tematyki badawczej:

Zmiany polimorficzne, mutacyjne i epigenetyczne oraz zmiany ekspresji genów jako markery molekularnej diagnostyki onkologicznej.

MikroRNA w etiopatogenezie i diagnostyce mięsaków macicy (grant Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego).

W powyższej pracy badano profil ekspresji mikroRNA (miR) w guzach i próbkach krwi uzyskanych od chorych na mięsaki macicy o różnych typach histopatologicznych. Eksperymenty wykonano z wykorzystaniem mikromacierzy ekspresyjnych mikroRNA w guzach mięsaków podścieliskowych.

Klasteryzacja hierarchiczna pokazała nie budzące wątpliwości różnice w profilach ekspresji mikroRNA pomiędzy próbkami kontrolnymi, LGESS (mięsaki podścieliskowe o niskim stopniu złośliwości, ang. low-grade endometrial stromal sarcoma) i UUS (niezróżnicowane endometrialne mięsaki podścieliskowe, ang. undifferentiated uterine sarcoma). Zaobserwowano trend w różnicowaniu próbek osocza na podstawie poziomu ekspresji niektórych z mikroRNA, wytypowanych jako potencjalne markery mięsaków macicy.

Identyfikacja zaburzeń metylacji DNA oraz ekspresji genów w nowotworach jelita grubego oraz w wybranych nowotworach ośrodkowego układu nerwowego.

W ramach dotychczasowych badań przeprowadzono ocenę zaburzeń ekspresji genów kodujących białka odpowiedzialne za oddziaływania międzykomórkowe w raku jelita grubego, w oparciu o wcześniejsze wyniki wielkoskalowej analizy transkryptomu. Wyniki pokazały wyraźne tendencje w zmianach ekspresji w kolejnych etapach progresji nowotworu, w obrębie genów kodujących białka wchodzące w skład: połączeń adheretnych CDH3, CDH11 (wzrost ekspresji) oraz CDH19, PTPRF (spadek); połączeń ścisłych (ang. tight junction): CLDN1, CLDN2 (wzrost) oraz CLDN5, CLDN8, CLDN15, CLDN23, CGN oraz JAM2 (spadek); a także desmosomów DSC3 and DSG3 (wzrost) oraz DSC2 (obniżenie).

Oceniano także zależność pomiędzy obecnością zmian epigenetycznych a poziomem ekspresji wybranych genów. Analiza poziomu metylacji DNA w materiale pochodzącym od pacjentów z rakiem jelita grubego oraz w oparciu o wyniki badań na ludzkich liniach komórkowych raka jelita grubego wykazała, że obniżenie poziomu ekspresji genów MUPCDH oraz PTPRH jest związane z obecnością metylacji w regionach promotorowych tych genów.

Obecnie prowadzone są prace mające na celu identyfikację zaburzeń metylacji DNA towarzyszących patogenezie oponiaków, w tym zmian związanych z progresją tych nowotworów oraz zaburzeń epigenetycznych występujących w gruczolakach przysadki.

Ocena statusu mutacji białek kluczowych dla procesów nowotworzenia w raku jelita grubego i raku płuca.

Cetuksymab i panitumumab są lekami blokującymi aktywność receptora EGFR, skutecznymi głównie u chorych, u których gen KRAS nie jest zmutowany.

U 2637 chorych na raka jelita grubego określono status genu K-RAS; 38% pacjentów miało mutację w genie K-RAS. W przypadku pacjentów, u których nie stwierdzono mutacji w kodonie 12 i 13 genu KRAS poszerzono panel oznaczeń o 2 i 3 ekson genu KRAS oraz o 1, 2 i 3 ekson kodujący genu NRAS (rozbudowany panel zastosowano u 152 chorych).

W niedrobnokomórkowym raku płuca (NDRP) występują mutacje somatyczne w receptorze EGFR, powodujące stałą aktywność tego receptora. Określenie statusu genu EGFR jest kluczowe przy doborze schematu leczenia chorych na NDRP inhibitorami kinazy tyrozynowej (TKI). Przebadano 1051 pacjentów, u 11% stwierdzono mutacje w genie EGFR. Badanie rozszerzono o ekson 20 genu HER2 w celu identyfikacji rzadkich insercji kwalifikujących do leczenia celowanego.

Molekularna analiza obecności krążących komórek nowotworowych we krwi chorych na mięsaki tkanek miękkich i kości typu sarcoma synoviale i mięsak Ewinga/PNET – korelacja z wynikami leczenia oraz czynnikami kliniczno-patologicznymi.

Analiza korelacji obecności krążących komórek niosących geny fuzyjne EWS-FLI1 oraz SS18-SSX1/2 z przebiegiem klinicznym choroby nie wskazała na znaczenie prognostyczne obecności tych komórek we krwi obwodowej u chorych na mięsaka Ewinga (ES) oraz maziówczaka złośliwego (SynSa). Przeprowadzono oznaczenia poziomu ekspresji genów związanych z potencjałem przerzutowania oraz odpowiedzią immunologiczną w ES i SynSa. Uzyskane wyniki wskazały na prognostyczną przydatność oznaczania poziomu genów CDH2 i CDT2 w krwi obwodowej pacjentów z ES.

Wyniki badania mogą świadczyć o aktywacji układu immunologicznego u pacjentów z ES oraz o ogólnoustrojowym charakterze tej choroby. Nie wykazano istotnych statystycznie różnic w poziomie ekspresji wybranych genów pomiędzy grupą pacjentów chorych na maziówczaka złośliwego a grupą osób zdrowych.

Rola kompleksu remodelującego chromatynę typu SWI/SNF w rozwoju potrójnie ujemnego raka piersi.

Kompleks przebudowujący chromatynę typu SWI/SNF jest wieloskładnikowym kompleksem białkowym składającym się z około 12 podjednostek. Zmiany w ekspresji lub mutacje w nich opisano w wielu typach nowotworów. W badaniu dokonano oceny ilości białka hBRM oraz BAF155 w liniach komórkowych raka piersi. Linie te są modelem różnych podtypów raka piersi. W linii będącej odpowiednikiem potrójnie ujemnego raka piersi poziom podjednostek SWI/SNF był wyrażanie niższy niż w estrogenozależnej linii raka piersi. Uzyskane dane potwierdziły wyniki uzyskane na liniach komórkowych. W najbliższej perspektywie będą one korelowane z danymi klinicznymi, takimi jak odpowiedź na leczenie, czas przeżycia, stopień zaawansowania choroby itp.

Pracownia Biochemii

Pracownia prowadzi następujące badania naukowe:

Badanie funkcjonalnej i strukturalnej analizy białka HAX-1 i jego izoform.

Celem projektu była charakterystyka funkcjonalna białka HAX-1 i określenie jego roli w procesie nowotworowym, zwłaszcza w kontekście jego interakcji z transkryptami. We współpracy z prof. Bengtem Fadeelem (Instytut Karoliński, Sztokholm) przeprowadzono analizę wpływu poszczególnych izoform białka HAX-1 na apoptozę, otrzymując wyniki istotnie różniące się od dotychczas opublikowanych (Trębińska i wsp., 2014). Przeprowadzono badania lokalizacji komórkowej izoform białkowych odpowiadających wariantom alternatywnego składania genu HAX1. Wykazano lokalizację jądrową białka HAX-1 za pomocą obserwacji mikroskopowych, a także ustalono czynniki wpływające na tę lokalizację. Wykazano także, że pod wpływem określonego stresu dochodzi do akumulacji białka w jądrze. Ustalono, że eksport białka HAX-1 z jądra zachodzi za pośrednictwem eksportyny 1 (XPO-1) i zidentyfikowano dwa motywy w białku HAX-1 odpowiedzialne za ten eksport (NES, Nuclear Export Signal).

Aby nadać znaczenie funkcjonalne nowym lokalizacjom komórkowym białka HAX-1, przeprowadzono badanie wpływu tego białka na poziom ekspresji transkryptu polimerazy DNA beta, do którego to białko się wiąże, jak również badanie wpływu białka HAX-1 na ekspresję transkryptu reporterowego. Uzyskane wyniki wskazują na udział białka HAX-1 w degradacji transkryptów, co może być elementem komórkowej odpowiedzi na stres (Grzybowska i wsp., 2013).

Analizując lokalizacje białka HAX-1 w komórce, wykryto również jego obecność w tzw. ciałkach procesujących (P-bodies), co wskazuje na jego udział w obróbce mRNA. Zbadano czynniki mające wpływ na obecność badanego białka w P-bodies i stwierdzono, że lokalizacja zależy w znacznej mierze od aktywnej transkrypcji (Zayat i wsp., 2015).

Retrospektywna analiza immunohistochemiczna ekspresji białka HAX-1 w grupie ok. 60 pacjentek z rakiem piersi, z podziałem na chore bez przerzutów i z przerzutami nowotworowymi, w celu określenia potencjalnej przydatności oceny ekspresji HAX-1 jako czynnika predykcyjnego tworzenia przerzutów. Badanie przeprowadzono we współpracy z Zakładem Patologii.

Badanie wpływu białka HAX-1 na procesy adhezji i migracji.

Za pomocą podwójnej immunoprecypitacji i spektrometrii mas, wyizolowano i scharakteryzowano nową grupę białek wiążących się do białka HAX-1, związanych z adhezją typu komórka-komórka. Przeprowadzono badanie mikromacierzowe, porównujące transkryptomy linii z wyciszeniem HAX-1 (otrzymanej w laboratorium Pracowni) i linii kontrolnej, uzyskując wyniki wskazujące na różnice w adhezji i ekspresji białek macierzy zewnątrzkomórkowej. Przeprowadzono także testy adhezji i migracji w obydwu liniach, których wyniki wskazują na występowanie istotnych różnic. Opierając się na przesłankach literaturowych i wynikach własnych, rozpoczęto badanie wpływu białka HAX-1 na aktywację małych GTP-az z rodziny Ras; Rac1 i Cdc42, które (wraz z białkiem RhoA) stanowią główne regulatory procesu migracji.