TERAPIJA TUMORA – STANIČNA SMRT
Marko Marjanović
Laboratorij za eksperimentalnu terapiju, Zavod za molekularnu medicinuČOVJEK
(od stanice do organizma)
Najčešdi uzrok malignih oboljenja je genetska nestabilnost izazvananepravovremenim prepoznavanjem i popravkom oštedenja DNA kojinastaju zbog normalnih fizioloških procesa unutar stanice (umnažanjeDNA, metabolizam...), te kao posljedica izlaganja vanjskim štetnimutjecajima (ionizirajude zračenje, mutageni). S druge strane, izazivanjeoštedenja u molekuli DNA putem zračenja ili kemoterapije predstavljanajčešdi oblik terapije tumora i zbog toga je ved dugi niz godina predmetintezivnog proučavanja od strane znanstvene zajednice. Cilj svake terapijetumora jest selektivno izazivanje smrti stanica tumora, a oštedenja u DNAmogu uzrokovati zastoj staničnog ciklusa ili ukoliko je oštedenjepreopsežno, mogu dovesti do raznih oblika stanične smrti kao što suapoptoza, nekroza, autofagija i stanično starenje.
SAŽETAK
NEKROZA APOPTOZA ANOIKISAPOPTOZA
NEOVISNA O KASPAZAMA
AUTOFAGIJAWALERIJSKA
DEGENERACIJAPOBUĐENA TOKSIČNOST
ERITROPOEZANASTANAK
TROMBOCITAOROŽNJAVANJE
NASTANAK LEĆE
Genetski program
Nema Da Da Da Da Da Da Da Da Da Da
Membrana LiziranaNeoštedena, izlaganje PS
Neoštedena, izlaganje PS
Neoštedena, izlaganje PS
Neoštedena, izlaganje PS
Neoštedena Neoštedena Neoštedena Neoštedena Neoštedena
Organeli Lizirani Neoštedeni Neoštedeni NeoštedeniNeoštedeni
Reorganizacija lipida
Neoštedeni Neoštedeni Neoštedeni NeoštedeniUmreženi,
reorganizacija lipida
Mitohondriji
Razbijeni Neoštedeni Neoštedeni Gubitak Gubitak Gubitak
Jezgra
Kondenzacija kromatina,
fragmentacija DNA
Kondenzacija kromatina,
fragmentacija DNA
Kondenzacija kromatina,
fragmentacija DNA
Kondenzacija kromatina,
fragmentacija DNA
Gubitak Gubitak Gubitak Gubitak
Enzimi Nema Kaspaze Kaspaze KalpainiLizosomalni,
beclin1VPR Kalpaini, NCX Kalpaini TG 1,3,5 TG
ReceptoriReceptori
smrt
RegulatoriBcl porodica,
IAPNedostatak
kalcijaGATA2 AP1, kalcij
RAZLIČITI OBLICI STANIČNE SMRTI
TIP TERAPIJE PODTIP NAČIN DJELOVANJA PRIMJER
KirurgijaKirurško odstranjivanje malignog tkiva
KemoterapijaAlkilirajudi agensi
Kovalentno se vežu na funkcionalne skupine bioloških makromolekula (DNA, RNA, proteini...)
Cisplatina, klorambucil...
AntimetabolitiSprječavaju sintezu nukleinskih kiselina, onemogudavaju umnažanje DNA
Analozi baza (5-FU, merka-ptopurin...)
Biljni alkaloidi i terpenoidi
Sprječavaju funkcioniranje mikrotubula i razdvajanje kromo-soma u mitozi, vežu se na DNA i onemuguduju njeno umnažanje
Vinkristin, etopozid, paklitaksel...
Inhibitori topoizomeraza
Sprječavaju odmotavanje DNA potrebno za umnažanje DNA i prepisivanje gena
Kamptotecin, etopozid...
Citotoksični antibiotici
Vezanje na DNA, stvaranje reaktivnih kisikovih radikala, inhibicija staničnih enzima...
Doksorubicin, bleomicin...
ZračenjeZračenje vanjskim izvorom
Zrači se cijeli organizam ili samo dio, dolazi do lomova u DNA što negativno utječe na stanice koje se dijele
Linearni akcelerator, X-zrake, gamma nož...
BrahiterapijaIzvor zračenja se postavlja u blizinu malignog tkiva
MammoSite, TheraSeed...
Terapija radioizotopima
Specifičnim radioizotopima se cilja na pojedini organ
Jod , itrij
Molekularno/ciljano liječenje
Hormonska terapija
Inhibitori sinteza hormona, antagonisti hormonskih receptora...
Tamoksifen...
Monoklonalna antitijela
Specifično označavanje pojedinog tipa stanica i prezentacija istih imnunološkom sustavu
Rituksimab, Trastuzumab
TERAPIJA TUMORA
A B
STANIČNO STARENJE
Slika Bojanje stanica HCT116 na endogenu -galaktozidaznu aktivnost.Stanice su tretirane s IC50 koncentracijama kemoterapeutika, s Ad5-p21 60MOI i u kombinaciji. A) Primjer fotografija stanica bojanih na endogenu -galaktozidaznu aktivnost B) Postotak stanica pozitivnih na endogenu -galaktozidaznu aktivnost prebrojan je pod mikroskopom (minima-lno 200stanica je brojano po uzorku), a predstavlja srednju vrijednost 3 neovisnapokusa.
6h 24h
A
B
C
AUTOFAGIJA
Slika A) i B) Bojanje stanica HCT116 saakridin-oranž. Stanice su tretirane s IC50
koncentracijama kemoterapeutika, s Ad5-p21 60 MOI i u kombinaciji. Pod A) suprikazani grafikoni dobiveni dvoparame-tetrijskom analizom na protočnom cito-metru (prikazan je jedan reprezentativnipokus), FL1-H zelena fluorescencija; FL3-Hcrvena fluorescencija. S desne strane jeprikaz analiziranih dvoparametarskihgrafikona, postotak stanica u gornja dvakvadranata, a predstavlja srednju vrije-dnost 3 neovisna pokusa. Pod B) je repre-zentativni prikaz stanica HCT116 bojanih sakridin-oranž i fotografiran epifluorescenc-ijskim mikroskopom. C) Analiza ekspresijedva markera autofagije (Beclin i LC )analizom po Westernu
MITOTSKA KATASTROFA
Slika Jezgre stanica HCT116 bojane s DAPI nakon48 sati inkubacije. Stanice su tretirane s IC50 konce-ntracijama kemoterapeutika, s Ad5-p21 60 MOI i ukombinaciji. Bijelom strelicom je označena stanica smikronukleusom. Crvenom strelicom je označenastanica u apoptozi
Ovo istraživanje je financiraloMinistarstvo znanosti, obrazovanja išporta kroz projektUloga različitih mehanizama odgo-vora stanica na terapiju oštećenjemDNA (098-0982464-2514)Voditeljica projekta i mentoricaDr. sc. Marijeta Kralj
ZAHVALA
Slika Vezanje aneksin V obilježenog sAlexa fluor 488 na kulturu stanicaHCT116 tretiranih s IC50 koncentra-cijama kemoterapeutika, s Ad5-p21 60MOI i u kombinaciji. B) Postotakaneksin V pozitivnih stanica je mjerenprotočnim citometrom, a predstavljasrednju vrijednost 3 neovisna pokusa.Skala vrijednosti je skradena do 20%zbog bolje razlučivosti. A) primjertočkastog grafikona dobivenogprotočnom citometrijom
A
B
