Na področju onkologije se nenehno raziskuje nove tarče in pristope zdravljenja za žilno ciljano delovanje. Endoglin, ko-receptor za transformirajoči rastni faktor β (TGF-β), je znana tarča, katere utišanje z uporabo tehnologije RNA-interference z vektorji še ni bilo raziskano. V naši študiji smo zato pripravili plazmidno DNA, ki kodira shRNA proti endoglinu, in uporabili genski elektroprenos kot dostavni sistem za določitev protitumorskega in žilno ciljanega delovanja. In vitro in in vivo dobljeni rezultati dokazujejo žilno ciljano delovanje po utišanju endoglina. Žilno ciljano delovanje po utišanju endoglina je posledica dveh neodvisnih učinkov: antiangiogenega in žilno razdiralnega učinka. To so najprej potrdili in vitro rezultati; predvsem z manjšanjem proliferacije in sposobnosti tvorjenja kapilaram podobnih struktur endotelijskih celic. Pri TS/A mišjem adenokarcinomu dojke, katerega tumorske celice ne izražajo endoglina, pa smo opazili zmanjšano rast tumorjev in število žil. Z uporabo intravitalne mikroskopije za spremljanje rastočih tumorjev v modelu dorzalnega okna smo opazili hitro uničenje obstoječih aktiviranih žil na mestu injiciranja tumorskih celic in zaostanek v rasti tumorjev, kot posledica obeh, žilno razdiralnega in antiangiogenega učinka. Rezultati naše študije dokazujejo, da je endoglin primerna tarča za zdravljenje raka, in podpirajo nadaljnji razvoj dostave shRNA s plazmidno DNA, ki omogoča dolgotrajnejši protitumorski učinek, še posebej v kombinaciji z drugimi načini zdravljenja.
COBISS.SI-ID: 2010235
Žilno ciljane terapije, ki ciljajo specifične označevalce endotelijskih celic, so obetujoč pristop k zdravljenju raka. Med te tarče sodi tudi endoglin, koreceptor transformirajočega rastnega faktorja-β (TGF-β), udeležen v proliferacijo, diferenciacijo in migracijo endotelijskih celic. Njegovo specifično, varno in dolgotrajno tarčenje kjub temu ostaja izziv. Zaradi tega, smo v naši študiji ocenili učinkovitost transfekcije, žilno tarčne učinke in terapevtski potencial plazmida, ki s tkivno specifičnim promotorjem za endotelin-1 (ET) (TS plazmid), označevalcem endotelijskih celic, utiša izražanje endoglina in ga primerjali s plazmidom s konstitutivnim promotorjem (CON plazmid), in vitro ter in vivo. In vitro smo na različnih celičnih linijah dokazali tkivno specifičnost TS plazmida ter na endotelijskih celicah 2H11 tudi njegov antiangiogeni potencial, kot zmanjšano sposobnost tvorbe kapilaram podobnih struktur. Na mišjem mamarnem adenokarcinomu TS/A, smo in vivo dokazali dober protitumorski učinek genskega elektroprenosa (GET) obeh plazmidov, na malih, nevaskulariziranih, ter na velikih, dobro ožiljenih tumorjih. Da je ta učinek posledica predvsem žilno tarčne terapije smo dodatno potrdili s histološko analizo tumorjev, kjer smo pri terapevtskima skupinama opazili povišan delež nekroze in zmanjšano število proliferativnih žil. Pri malih, nevaskulariziranih tumorjih je bil protitumorski učinek še bolj izrazit, najverjetneje zaradi obeh žilno tarčnih učinkov, antiangiogenega in žilno razdiralnega. Ta študija nakazuje na potencialno uporabo TS plazmida v genski terapiji raka, saj se je izkazal za enako učinkovitega kot CON plazmid.
COBISS.SI-ID: 2009979
Elektrogenska terapija s plazmidom, ki ima tkivno specifični promotor ter utiša izražanje endoglina, ima dokazano značilen in učinkovit žilno ciljani učinek, ki se odraža v dobrem protitumorskem učinku. Kombinacija tega terapevtskega pristopa z obsevalno terapijo pa je na tumorkem modelu, ki endoglina ne izraža, pokazala, da lahko na tak način radiosenzibiliziramo radiorezistentne tumorje, kar se odraža na značilnem protitumorskem učinku in visokem deležu popolnih ozdravitev živali. V sklopu članka smo želeli učinke tarčne elektrogenske terapije preveriti tudi na drugem modelu, ki izraža endoglin, kot je mišji melanom B16F10. Ugotovili smo, da na tem modelu že sama elektrogenska terapija s tkivno specifičnim promotorjem na terapevtskem plazmidu z žilno ciljanim učinkom lahko privede do dobrega protitumorskega učinka ter do skoraj 45% popolnih ozdravitev živali. Nadalje lahko obsevanje, poleg učinkovanja na tumorske celice in njegovo žilje, vpliva tudi na aktivacijo imunskega sistema preko sproščanja tumorskih antigenov radiorezistentnega melanoma. Z elektrogensko terapijo, pri kateri vnašamo tujo DNA v celice, lahko imunski sistem dodatno spodbudimo in na ta način bistveno izboljšamo radiosenzibilizacijo tumorjev. Tako smo s kombinirano terapijo, ne glede na prisotnost terapevtskega gena v plazmidu, dobili značilen protitumorski učinek, ki se je odražal v skoraj 90% popolnih ozdravitev živali. Za dodatno preverjanje imunskega spomina, ki se po taki terapiji lahko razvije, smo po ponovni nasaditvi tumorjev v ozdravljene živali dosegli do 63% odpornosti na ponovno izrast tumorjev, kar dokazuje, da je imunski sistem pri tem tumorskem modelu ključnega pomena za zdravljenje, dodatno pa ga lahko spodbudimo z elektrogensko terapijo.
COBISS.SI-ID: 2609019
Endoglin (CD105), ko-receptor TGF- β in endotelin-1, vazokonstriktorski peptid, sta prekomerno izražena v tumorskih endotelijskih in melanomskih celicah. Njuno ciljanje predstavlja obetavnen terapevtski pristop za zdravljenje melanoma. Cilj naše študije je bil pripraviti evkariontsko ekspresijksi plazmid, ki nosi zapis za shRNA molekulo proti CD105 pod kontrolo promotorja za endotelin-1 in oceniti njegov terapevtski učinek na celicah mišjega melanoma B16F10-luc in endotelijskih celicah SVEC4-10 in vitro ter na modelu mišjega melanoma B16F10-luc in vivo. Kot kontrola je bil uporabljen plazmid, ki nosi zapis za shRNA molekulo proti CD105 pod kontrolo konstitutivnega promotorja U6. Pokazali smo protiproliferativen in antiangiogeni učinek obeh plazmidov na endotelijskih celicah SVEC4-10 in vitro tako kot protitumorski in protimetastatski učinek in vivo. Z našimi rezultati smo pokazali, da ciljanje melanoma s shRNA molekulo proti CD105 pod kontrolo promotorja za endotelin-1 izvedljiva in učinkovita terapija, posebej za preprečevanje razvoja metastaz.
COBISS.SI-ID: 1537399748
Genski elektroprenos plazmidov, ki kodirajo shRNA proti endoglinu ima močan protitumorski učinek, ki je predvsem posledica žilno-tarčnega učinka. Žilno-tarčne terapije spodbudijo radiosenzibilizacijo, zato je bil namen te študije raziskati ta način genske terapije v kombinaciji z enkratno ali večkratno dozo obsevanja. Raziskave so potekale na mišjem tumorskem modelu (mamarni adenokarcinom TS/A), ki ne izraža tarčne molekule, endoglina, saj smo želeli utišati njegovo izražanje na žilnih, endotelijskih celicah, s pomočjo plazmida s tkivno specifičnim promotorjem, ter ga primerjati s plazmidom, ki ima konstitutivni promotor. Določili smo protitumorski učinek in terapije ocenili tudi na podlagi histoloških analiz. Ugotovili smo, da sta oba terapevtska plazmida bila enako učinkovita pri radiosenzibilizaciji tumorjev, kjer smo dosegli tudi 40-47% popolnih ozdravitev. S histološkimi analizami pa smo dokazali, da kombinirana terapija signifikantno vpliva na zmanjšanje števila žil v tumorjih, kar je neposreden dokaz žilo-tarčnega učinka, kot pa tudi to, da ima vpliv na proliferativne celice, hkrati pa se poviša nivo nekroze, apoptoze ter hipoksije. Na podlagi dobljenega lahko sklepamo, da je protitumorski učinek posledica žilno-tarčnih učinkov. Utišanje endoglina, s pomočjo genskega elektroprenosa ter plazmida s tkivno specifičnim promotorjem za endotelijske celice, je torej dokazano učinkovit in zanesljiv terapevtski pristop, ki ga lahko uporabljamo tudi v kombinaciji z obsevanjem.
COBISS.SI-ID: 2331003