Αναζήτηση μηχανισμών για την αύξηση της αποτελεσματικότητας της μετφορμίνης ως φαρμακευτική θεραπεία για τον καρκίνο του θυρεοειδούς
Authors: Μπίκας Αθανάσιος 
Published: September 2021

Ο στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η εξερεύνηση μεθόδων για την αύξηση της αποτελεσματικότητας της Μετφορμίνης in vitro. Αρχικά, εξετάσαμε την έκφραση του μεταφορέα της Μετφορμίνης OCT1. Παρά την ανίχνευση του μεταφορέα, δε βρέθηκαν σημαντικές διαφορές στα παθολοανατομικά χαρακτηριστικά των ασθενών που εξετάστηκαν, και επομένως δεν προχωρήσαμε στη φαρμακολογική στόχευση του OCT1. Το επόμενο βήμα ήταν η στόχευση του μεταβολισμού των κυττάρων, και πιο συγκεκριμένα το μικροπεριβάλλον και η συγκέντρωση γλυκόζης στο μέσο. Τα αρχικά πειράματα έδειξαν ότι η Μετφορμίνη σε συνθήκες χαμηλής γλυκόζης 5 mM (που αντιστοιχούν σε νορμογλυκαιμικές συνθήκες στον άνθρωπο 100 mg/dl) προκάλεσε όχι μόνο αναστολή του πολλαπλασιασμού των θυρεοειδικών καρκινικών σειρών, αλλά και εμφανή κυτταρικό θάνατο μέσω της όγκωσης. Κεντρικό ρόλο στην όγκωση βρέθηκε ότι παίζει η εξάντληση του ΑΤΡ, και όπως δείξαμε στην έρευνά μας η ενεργοποίηση του ΑΜΡΚ. Στη συνέχεια, δείξαμε ότι σε συνθήκες χαμηλής συγκέντρωσης γλυκόζης, ο θεραπευτικός συνδυασμός (25 μΜ Μετφορμίνης και 5mM 2DG) προκάλεσε αποπτωτικό θάνατο στα θυρεοειδικά καρκινικά κύτταρα, αποδεικνύοντας ότι η Μετφορμίνη μπορεί να είναι αποτελεσματική σε συγκεντρώσεις που είναι κλινικά επιτεύξιμες στον άνθρωπο. Η έκφραση της Πυροσταφυλικής Κινάσης (PKM) μειώνεται σημαντικά μετά από θεραπεία με Μετφορμίνη σε συνθήκες χαμηλής συγκέντρωσης γλυκόζης και δείξαμε μέσω ανοσοϊστοχημείας αυξημένη έκφραση του ΡΚΜ2 σε επιθετικούς καρκίνους του θυρεοειδούς. Στη συνέχεια μελετήσαμε τη δράση της Μιτοτάνης ως μεταβολικό φάρμακο εναντίον του καρκίνου του θυρεοειδούς. Αρχικά δείξαμε ότι η Μιτοτάνη είναι κυτταροτοξική εναντίον των θυρεοειδικών καρκινικών σειρών που προέρχονται από όλους τους ιστολογικούς τύπους (ΔΚΘ, ΜΚΘ, ΑΚΘ). Κυτταρομετρία ροής των κυττάρων έδειξε ότι η Μιτοτάνη προκάλεσε απόπτωση στα θυρεοειδικά καρκινικά κύτταρα. Ο μηχανισμός δράσης εικάζουμε ότι σχετίζεται με την πρόκληση ενδοκυττάριου stress, όπως φάνηκε από τα πειράματα που πραγματοποιήσαμε. Στη συνέχεια εξετάσαμε τη μιτοχονδριακή αλυσίδα, και δείξαμε ότι η θεραπεία με Μιτοτάνη μειώνει το δυναμικό της μιτοχονδριακής μεβράνης καθώς και προκαλεί μεταβολές στην έκφραση των ενζύμων της μιτοχονδριακής μεμβράνης, με κυριότερη τη μείωση της έκφρασης του ΑΤΡ5Β. Τέλος σε πειράματα ανοσοϊστοχημείας δείξαμε την έκφραση του ΑΤΡ5Β σε καρκίνους του θυρεοειδούς από όλους τους ιστολογικούς τύπους, με το ΜΚΘ να παρουσιάζει την υψηλότερη έκφραση, γεγονός που επιβεβαιώνει τη μεγαλύτερη εξάρτηση των μυελοειδών κυττάρων από τα μιτοχόνδρια. Συμπερασματικά, η διδακτορική διατριβή έδειξε ότι η Μετφορμίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη μάχη εναντίον του καρκίνου του θυρεοειδούς. Το γεγονός ότι η Μετφορμίνη προκαλεί κυτταρικό θάνατο μέσω της όγκωσης και ότι μπορεί να συνδυαστεί με άλλα μεταβολικά φάρμακα για την αύξηση της αποτελεσματικότητάς της είναι σίγουρα πολύ ενθαρρυντικό και το επόμενο βήμα θα είναι κλινικές μελέτες για την εφαρμογή σε ασθενείς. Παρομοίως, η Μιτοτάνη φάνηκε στην προκλινική μελέτη μας ότι είναι αποτελεσματική εναντίον των θυρεοειδικών καρκινικών κυττάρων, και αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να αποτελέσουν τη βάση για κλινικές μελέτες σε ασθενείς με προχωρημένο καρκίνο του θυρεοειδούς.