Uloga različitih mehanizama odgovora stanica na terapiju oštećenjem DNA

autofagija
Datum početka projekta
01.02.2007.
Datum kraja projekta
31.12.2011.
Status
Završen
Kategorija projekta
Znanstveni projekti Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa

Kemoterapija je glavni oblik liječenja malignih oboljenja. Iako kemoterapeutici reagiraju s mnoštvom staničnih struktura, u većini im je osnovna meta genomska DNA. Nakon što stanica detektira oštećenje aktiviraju se signalni putevi koji zaustave stanični ciklus, ili aktiviraju programirane događaje koji dovode do smrti stanice. Poznato je da su mutacije u regulatorima ciklusa i smrti stanice odgovorne za tumorigenezu, ali i za rezistenciju na antitum. lijekove. Zbog izrazite kompleksnosti statusa mnoštva gena regulacije proliferacije i smrti tum. stanica, teško je predvidjeti njihov odgovor na terapiju. Apoptoza je najbolje proučen mehanizam st. odgovora, no on također može biti i trajno zaustavljanje rasta ili smrt nekim drugim, ne-apoptotskim mehanizmom, kao što su nekroza, stanično starenje i mitotska katastrofa. Oštećenje DNA zajednički je uzrok svim spomenutim mehanizmima,  a jedan od njihovih glavnih regulatora je gen p53. On se aktivira kao odgovor stanice na stres, a najčešće je mutiran gen u tumorima ljudi te gubitak njegove funkcije može izazvati rezistenciju na lijekove. Želimo istražiti da li i na koji način gen p53 usmjerava stanični odgovor te kako na taj odgovor utječu ostali stanični faktori (regulatori  st. ciklusa), kao što je gen p21WAF1/CIP1, na kojeg ćemo se posebno usredotočiti. Aktivacija gena p21 također je uključena u različite odgovore stanica na oštećenje DNA, no njegova uloga još uvijek nije razjašnjena, a posebno je dvojbena u regulaciji apoptoze. Stoga namjeravamo istražiti ulogu gena p21 u apoptozi te da li se i preko kojih signalnih faktora ona preklapa s ostalim mehanizmima staničnog odgovora, da li su apoptoza, autofagija, starenje i mit. katastrofa potpuno nezavisni mehanizmi, ili se preklapaju, te da li jedan mehanizam može kompenzirati drugi koji je inaktiviran mutacijom?

Glavni ciljevi projekta su:

  1. korelirati vrstu oštećenja DNA (dvolančani lom, interkaliranje, vezanje malih molekula na specifične sekvence, ugradnja baznih analoga) s učinkom i/ili specifičnim staničnim odgovorom.
  2. razjasniti ulogu faktora koji reguliraju različite aspekte smrti stanice, izazvane djelovanjem spojeva koji oštećuju DNA, te čije mutacije mogu dovesti do pojave rezistencije na kemoterapeutike. Poseban naglasak istraživanja usmjeren je na otkrivanje važnosti ne-apoptotskih oblika smrti stanice, kao što su starenje i mitotska smrt, o čijim se mehanizmima i važnosti vrlo malo znade te na međuovisnost apoptotskih i ne-apoptotskih puteva.
  3. konkretno, zanima nas uloga gena p53, kao jednog od najčešće mutiranog gena u tumorskim stanicama. Željeli bismo odrediti koji modulatori određuju supresivnu aktivnost gena p53, kao i drugih gena do čije aktivacije dolazi nakon oštećenja DNA, prvenstveno gena p21.
  4. poseban naglasak stavit ćemo na mehanizme i modulatore kojima gen p21: zaustavlja stanični ciklus, utjeće na apoptozu, regulira stanično starenje i mitotsku smrt te da li i na koji način gen p21 karakterizira tumorske stanice u odnosu na kemosenzitivnost.
  5.  ovi bi rezultati trebali odrediti da li i na koji način gen p21, kao i ostali modulatori koji zajedno s genom/proteinom p21 sudjeluju u staničnom odgovoru na terapiju, mogu biti ciljne mete za različite terapijske strategije, primjerice genske terapije,antisenseterapije, ili pak terapije malim molekulama.
Glavni istraživač / voditelj
Marijeta Kralj

Marijeta Kralj, dr. sc.

znanstvena savjetnica +385 1 457 1235

Najnoviji radovi ZMM-a