Ορθολογική επαναστόχευση φαρμάκων βασισμένη σε μεθόδους πρωτεϊνωματικής ανάλυσης βιολογίας και φαρμακολογίας συστημάτων σε λεμφοειδείς νεοπλασίες
Authors: Μαυρίδου Δήμητρα 
Published: December 2024

Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στη μελέτη των λεμφοειδών νεοπλασιών και τη διερεύνηση της επαναστόχευσης φαρμάκων, με σκοπό τη βελτίωση των θεραπευτικών προσεγγίσεων για αυτές τις ασθένειες. Ακόμη και σήμερα, οι λεμφοειδείς νεοπλασίες παραμένουν μία σημαντική αιτία θανάτου με διαρκώς αυξανόμενα ποσοστά εμφάνισης. Τα τελευταία χρόνια, η ανάπτυξη των τεχνολογιών ολιστικής ανάλυσης (-omics), καθιστούν δυνατή την καλύτερη κατανόηση των πολύπλοκων βιολογικών διεργασιών που οδηγούν σε νεοπλάσματα. Ειδικότερα, η πρωτεϊνωματική ανάλυση υπόσχεται να προσφέρει βαθύτερη κατανόηση της δράσης των κύριων βιοενεργών μορίων μέσα στο κύτταρο, τις πρωτεΐνες. Η ερευνητική μεθοδολογία συνδύασε τόσο υπολογιστικές αναλύσεις (in- silico) όσο και πειραματικές μελέτες (in- vitro). Στο πλαίσιο της υπολογιστικής ανάλυσης, συγκεντρώθηκαν διαθέσιμα δεδομένα για τη Χρόνια Λεμφοκυτταρική Λευχαιμία (CLL), με στόχο την ταυτοποίηση πρωτεϊνών με προγνωστικό χαρακτήρα και την ανακάλυψη νέων θεραπευτικών στόχων. Τα δεδομένα αυτά αξιοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό θεραπευτικών μορίων με έμφαση τις ήδη εγκεκριμένες θεραπείες (μεθοδολογία επαναστόχευσης φαρμάκων). Στην πειραματική ανάλυση αξιολογήθηκαν οι δράσεις των επιλεγμένων επαναστοχευμένων φαρμάκων σε διαφορετικές κυτταρικές σειρές με τη χρήση μοριακών και βιοχημικών τεχνικών. Για την υπολογιστική ανάλυση, αρχικά, πραγματοποιήθηκε λεπτομερής καταγραφή των σύγχρονων μελετών πρωτεϊνωματικής ανάλυσης στη CLL. Στόχος ήταν να αποτυπωθεί η τρέχουσα γνώση σχετικά με τις πρωτεϊνικές διαφοροποιήσεις που σχετίζονται με την ανάπτυξη και εξέλιξη της νόσου. Με βάση αυτή την ανάλυση, επιλέχθηκαν και αξιοποιήθηκαν τρεις μελέτες, οι οποίες συνέκριναν τις πρωτεϊνωματικές υπογραφές ασθενών με CLL και υγιών ατόμων. Μέσω της ενσωμάτωσης των δεδομένων αυτών μεταξύ τους, αλλά και με διαθέσιμα αντίστοιχα δεδομένα μεταγραφωματικής ανάλυσης, εντοπίσθηκαν διαφορικά ρυθμισμένες πρωτεΐνες που μπορούν να χρησιμεύσουν ως πιθανοί βιοδείκτες για τη διάγνωση ή την πρόγνωση της νόσου (YEATS2, PIGR, SNRPA, NUTF2). Επιπλέον, μέσω της υπολογιστικής ανάλυσης προτάθηκε η περαιτέρω διερεύνηση της επαναστόχευσης των φαρμάκων Bosutinib, Vorinostat και Panobinostat για τη θεραπεία της CLL. Στην πειραματική ανάλυση, αξιοποιήθηκαν τα δεδομένα που προέκυψαν από την υπολογιστική προσέγγιση και δόθηκε έμφαση στη μοριακή, φαρμακολογική και βιοχημική ανάλυση των εντοπισμένων φαρμάκων. Αρχικά, αξιολογήθηκε η ουσία Fostamatinib (R406) σε έξι διαφορετικές κυτταρικές σειρές από τρεις υπότυπους λεμφοειδών νεοπλασιών. Η R406 επέδειξε στατιστικά σημαντική κυτταροτοξική δράση και μελετήθηκε και σε συνέργεια με την Nutlin-3a (N3a), η οποία αποτελεί μία μικρομοριακή υπό κλινικές μελέτες ένωση με σημαντική ογκοκατασταλτική δράση. Επιπλέον, μελετήθηκε η κανναβιδιόλη (CBD) η οποία καταγράφηκε ως εξίσου αποτελεσματική στην καταπολέμηση των καρκινικών κυττάρων, επιτυγχάνοντας σημαντική αποπτωτική δράση σε όλες τις κυτταρικές σειρές που μελετήθηκαν, με έμφαση στην κυτταρική σειρά Mec1 (CLL). Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε πρωτεϊνωματική ανάλυση των κυττάρων μετά την επώαση με CBD με τη χρήση φασματομετρίας μάζας, η οποία αποκάλυψε την επίδραση της CBD σε πολλαπλές κυτταρικές διεργασίες. Συγκεκριμένα, η CBD έδειξε να επηρεάζει το εναλλακτικό μάτισμα του mRNA, μια διαδικασία κρίσιμη για την παραγωγή πρωτεϊνών, την απόπτωση (κυτταρικό θάνατο), καθώς και τη μιτοχονδριακή λειτουργία, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή ενέργειας στα κύτταρα. Συμπερασματικά, η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελεί μια συνδυαστική ανάλυση πολλαπλών -omics δεδομένων σε in-silico και in-vitro επίπεδο, στις λεμφοειδείς νεοπλασίες. Τα ευρήματα επισημαίνουν τις προοπτικές για την καλύτερη κατανόηση των καρκινικών κυττάρων, αλλά και ενισχύουν την πιθανή ανακάλυψη νέων αντικαρκινικών θεραπειών μέσω της επαναστόχευσης φαρμάκων.