DOI: 10.60941/5v0w-mt92
title: The influence of EGFRvIII structure and its cellular distribution heterogeneity on designing new therapeutic and diagnostic approaches
title: Wpływ struktury EGFRvIII i heterogenności komórkowej pod względem ekspresji tego genu na projektowanie nowych rozwiązań terapeutycznych i diagnostycznych

description: <p>During the last few year a novel therapeutic approach for oncological patients emerged – immunotherapy, based on development of immune system cells able to destroy cancer cells. Expectations regarding such therapeutic approach are especially associated with its possible application in case of tumor types that are almost incurable, including glioblastoma. This type of therapy may be used in case of cancer cells that express specific protein on their surface that is absent on the surface of normal cells. First aim of the project is an attempt to answer the question whether one of such cancer-specific proteins is properly described by biologists. Preliminary analyses conducted by the project team indicate that it is not the case. Therefore, immune system cells aimed to destroy cancer cells have been probably improperly developed so far. If authors of the project are correct, than project results will contribute not only to development of such therapy in a proper way, by also may lead to development of diagnostic tools (antibodies), specifically recognizing cancer cells. It will facilitate diagnostics of such tumors and may lead to the progress in further research regarding their biology.</p><p>Second aim of the project is associated with the fact that not all glioblastoma cells express on their surface cancer-specific proteins that can be recognized by the immune system cells. Therefore, the question remains what impact will elimination of cells characterized by the presence of this specific protein, by properly developed immunotherapy, have on cancer. Project team assumes that it may not be necessarily associated with the failure of such immunotherapeutic approach, as cells without</p><p>cancer-specific protein may be dependent on mutant protein-positive cells. Obviously, it should be considered that such a relationship may not present in tumor, and, therefore, mutant protein-negative cells will be able to function independently. It should be also considered that even if mutant protein-negative population is indeed dependent on mutant protein-positive population, it may quickly become independent. Such scenarios will be analyzed during project course. If these structure-negative cells turn out to be independent from structure-positive ones, it will mean that other therapeutic methods are needed to be developed. Still, part of research focused on immune cells destroying cancer cells may be helpful to broaden the scientific knowledge and improve patients condition, as during analyses of cancer-specific structures other therapeutic and diagnostic tools (such as antibodies) may be developed.</p>
description: <p><span style="color:black">During the project, an attempt will be made to test a series of cysteine mutants (single, double or triple ones) and determine their dimerization abilities. For this purpose genetic engineering will be employed. We will continue analyses of obtained EGFRvIII mutants by a wide variety of molecular biology techniques, such as Western Blotting (including dimerization and phosphorylation analyses), immunocytochemistry (concerning both, total and phosphorylated proteins), as well as LC-MS/MS and HDXMS approach. </span></p><p><span style="color:black">In terms of EGFRvIII heterogeneity, analyses will be conducted on a model of stable glioblastoma cell lines, as well as primary cultures established from this tumor type – all characterized by the presence of EGFRvIII protein-positive subpopulation of cells. An attempt will be made, i.a. to determine whether e limination of EGFRvIII protein positive cells will ultimately lead to inhibition of proliferation of the overall cancer cells population and increase in their susceptibility to apoptosis. On the contrary, it is also possible that remaining cells will be independent of EGFRvIII-positive cells and proliferate typically, or despite being dependent gain new mutations and became resistant to anti-EGFRvIII immunotherapy. Genetic engineering tools such as TET- system, tagged proteins, CRISPR, shRNA. All analyses will be conducted by means of a wide range of molecular biology techniques. </span></p>
description: <p>W ostatnich latach pojawił się nowy typ terapii dla pacjentów onkologicznych–terapia immunologiczna polegająca na modyfikowaniu komórek układu odpornościowego, tak aby niszczyły one komórki nowotworowe. Nadzieje co do tego podejścia terapeutycznego wiąże się szczególnie z jego zastosowaniem w przypadku nowotworów, które są praktycznie nieuleczane, takich jak glejak wielopostaciowy. Terapia ta może zostać zastosowana w przypadku komórek nowotworowych, które wykazują na swojej powierzchni białka, które nie występują na powierzchni komórek prawidłowych. </p><p>Pierwszym celem projektu jest próba odpowiedzi na pytanie czy jedno z takich nowotworowo-specyficznych białek jest prawidłowo opisywane przez biologów. Wstępne analizy zespołu projektowego wskazują, że tak nie jest. W związku z tym, otrzymywane do tej pory komórki układu immunologicznego, które mają niszczyć komórki nowotworowe, prawdopodobnie projektowane są nieprawidłowo. Jeśli autorzy projektu mają rację to przyczynią się nie tylko do zaprojektowania tej terapii w prawidłowy sposób, ale rezultaty projektu doprowadzić mogą również do otrzymania narzędzi diagnostycznych (przeciwciał) specyficznie rozpoznających komórki nowotworowe. Pomoże to poprawić diagnostykę tych nowotworów i przyczyni się do rozwoju dalszych badań naukowych nad nimi.</p><p>Drugi cel projektu to kolejny krok na drodze do wyjaśnienia mechanizmu działania EGFRvIII. W tym przypadku chodzi o wyjaśnienie czy jest to białko o dużej aktywności onkogennej i jeśli tak to</p><p>co o tym decyduje. Trzeci cel ma związek z tym, że nie wszystkie komórki glejaka wielopostaciowego wykazują na swojej powierzchni obecność białek nowotworowo-specyficznych, która ma być rozpoznawana przez komórki układu odpornościowego. Pojawia się więc pytanie jakie będzie mieć eliminacja przez prawidłowo zaprojektowaną terapię immunologiczną części komórek, które wykazują taką specyficzną strukturę na swojej powierzchni. Autorzy projektu obawiają się, że może to oznaczać fiasko opisanej wcześniej terapii immunologicznej, ponieważ komórki bez białka nowotworowo-specyficznego mogą być zależne od komórek, które się tym białkiem charakteryzują. Należy też wziąć pod uwagę, że jeśli nawet populacja bez zmutowanego białka jest zależna od populacji białkowo-pozytywnej to może bardzo szybko się od niej uniezależnić. Wstępne badania na to wskazują. Należy więc przygotować się na oporność komórek z onkogenem EGFRvIII na terapie takie jak CAR-T. Jeśli komórki bez zmutowanego białka okażą się niezależne od komórek białkowo-pozytywnych, będzie to oznaczało, że potrzebne jest poszukiwanie innych metod terapeutycznych.</p>