Program Pomost - Dotacje na innowacje
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka
Tytuł projektu:
Glioblastoma cell culture: model of tumour in vitro or "culture of artifacts"?
Kierownik projektu:
Dr n.med. Monika Witusik-Perkowska
Miejsce realizacji:
Zakład Patologii Molekularnej i Neuropatologii
Katedra Onkologii
Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Opis projektu:
Glejaki wielopostaciowe (GBM) to najczęstsze i najbardziej agresywne nowotwory mózgu, czego odzwierciedleniem jest fakt, iż pomimo ciągłych postępów w rozwoju terapii, jedynie niewielki odsetek chorych przeżywa 2 lata od postawienia diagnozy [Ohgaki i wsp. 2007; McLendon i wsp. 2007]. W związku z powyższym wciąż aktualne jest pytanie o przyczyny agresywności i lekooporności tego typu nowotworu, jak również o skuteczne antidotum.
Punktem wyjścia w poszukiwaniu nowych terapeutyków przeciwnowotworowych są najczęściej badania in vitro, dla których kluczowym problemem jest dobór adekwatnego modelu eksperymentalnego, gdyż z reguły genotyp i fenotyp komórek w tradycyjnych hodowlach in vitro nie odzwierciedla charakterystyki molekularnej guza in vivo[Lee i wsp. 2006; De Witt Hamer i wsp. 2008]. Kluczowe znaczenie w modelach in vitro ma zachowanie przez komórki nowotworowe cech decydujących o ich agresywności i lekooporności. Analiza doniesień literaturowych ukazuje szereg czynników warunkujących agresywny i oporny na terapię fenotyp GBM m.in. typowe dla glioblastoma aberracje molekularne skutkujące zaburzeniami w szlakach sygnalizacyjnych decydujących o przeżyciu i śmierci komórki [Ohgaki i wsp. 2007; McLendon i wsp. 2007], obecność komórek TSCs [Kang i wsp. 2007; Liu i wsp. 2006] oraz wpływ "mikrośrodowiska" guza w warunkach in vivo [Jamal i wsp. 2010; Denysenko i wsp. 2010; Barcellos-Hoff i wsp. 2009]. Złożoność i heterogenność przyczyn leżących u podstaw fenotypu GBM utrudnia stworzenie modelu in vitro, który stanowiłby możliwie wierne odzwierciedlenie nowotworu in vivo. Obiecującą alternatywą dla tradycyjnych hodowli adherentnych wydają się być hodowle sferoidalne typu 3D [De Witt Hamer i wsp. 2008], co znalazło potwierdzenie również w naszych badaniach przedstawionych w pracy Glioblastoma-derived spheroid cultures as an experimental model for analysis of EGFR anomalies [Witusik-Perkowska i wsp. J Neurooncol. 2011].
Niniejszy projekt wpisując się w aktualne trendy badawcze jest próbą opracowania optymalnego modelu hodowli komórkowych GBM in vitro jako wiarygodnego narzędzia eksperymentalnego stanowiącego podstawę do analiz zjawiska lekooporności GBM oraz do poszukiwania i testowania nowych terapeutyków.
W wyniku realizacji projektu ukazała się dotychczas następująca publikacja:
Witusik-Perkowska et al. Astrocytoma-associated antigens - IL13R α 2, Fra-1, and EphA2 as potential markers to monitor the status of tumour-derived cell cultures in vitro.
Cancer Cell International 2014 14:82
http://www.cancerci.com/content/14/1/82
Ponadto wyniki uzyskane w ramach realizacji współpracy z partnerem zagranicznym w projekcie - Cell Therapy Research Institute (CTI) Lyon, Francja – prezentowane były na konferencjach naukowych:
SiNAPSA Neuroscience Conference ’13; Ljubljana; 27-29 September 2013
Monika Witusik-Perkowska1, Magdalena Zakrzewska1, Colin P. McGuckin2, Nico Forraz2, Dariusz J. Jaskolski3, Wielislaw Papierz4, Pawel P. Liberski1
„Is glioblastoma growth and malignant phenotype supported or suppressed by umbilical cord blood-derived MSCs in vitro?”
1 Medical University of Lodz, Department of Molecular Pathology and Neuropathology, Poland; 2 Cell Therapy Research Institute (CTI-LYON), France; 3 Medical University of Lodz, Department of Neurosurgery and Oncology of the Central Nervous System, Poland; 4 Medical University of Lodz, Department of Pathomorphology, Poland
BIO 2014, Warszawa
Monika Witusik-Perkowska1, Magdalena Zakrzewska1, Colin P. McGuckin2, Nico Forraz2, Dariusz J. Jaskolski3, Wielislaw Papierz4, Pawel P. Liberski1
“Influence of umbilical cord blood-derived MSCs on multidrug resistance phenotype of glioblastoma cells in vitro”
1 Medical University of Lodz, Department of Molecular Pathology and Neuropathology, Poland; 2 Cell Therapy Research Institute (CTI-LYON), France; 3 Medical University of Lodz, Department of Neurosurgery and Oncology of the Central Nervous System, Poland; 4 Medical University of Lodz, Department of Pathomorphology, Poland
Literatura
Barcellos-Hoff MH, et al. Therapeutic targets in malignant glioblastoma microenvironment. Semin Radiat Oncol. 2009 Jul;19(3):163-70.
De Witt Hamer PC, et al. The genomic profile of human malignant glioma is altered early in primary cell culture and preserved in spheroids. Oncogene. 2008 27:2091-6.
Denysenko T, et al. Glioblastoma cancer stem cells: heterogeneity, microenvironment and related therapeutic strategies.Cell Biochem Funct. 2010 Jul;28(5):343-51
Jamal M, et al. Microenvironmental regulation of glioblastoma radioresponse. Clin Cancer Res. 2010 Dec 15;16(24):6049-59.
Kang MK, Kang SK. Tumorigenesis of chemotherapeutic drug-resistant cancer stem-like cells in brain glioma. Stem Cells Dev. 2007 Oct;16(5):837-47.
Lee J, et al. Tumor stem cells derived from glioblastomas cultured in bFGF and EGF more closely mirror the phenotype and genotype of primary tumors than do serum-cultured cell lines. Cancer Cell. 2006 9:391-403.
Liu G, et al. Analysis of gene expression and chemoresistance of CD133+ cancer stem cells in glioblastoma. Mol Cancer. 2006 Dec 2;5:67.
McLendon RE, et al. Second messenger systems in human gliomas. Arch Pathol Lab Med 2007 131:1585-90.
Ohgaki H, Kleihues P. Genetic pathways to primary and secondary glioblastoma. Am J Pathol. 2007 170:1445-53
Witusik-Perkowska M, et al. Glioblastoma-derived spheroid cultures as an experimental model for analysis of EGFR anomalies. J Neurooncol. 2011 May;102(3):395-407. Epub 2010
Dr Monika Witusik-Perkowska, będąca kierownikiem projektu jest współautorką następujących publikacji w dziedzinie biologii nowotworów i biologii komórki:
Glioblastoma specimens with TP53 mutations do not show EGFRvIII amplification.
Stoczynska-Fidelus E, Witusik-Perkowska M, Banaszczyk M, Bienkowski M, Szybka M, Piaskowski S, Cybula M, Jaskolski D, Papierz W, Liberski PP, Rieske P.
Cancer Genet. 2011 May;204(5):282-3.
Glioblastoma-derived spheroid cultures as an experimental model for analysis of EGFR anomalies.
Witusik-Perkowska M, Rieske P, Hułas-Bigoszewska K, Zakrzewska M, Stawski R, Kulczycka-Wojdala D, Bieńkowski M, Stoczyńska-Fidelus E, Grešner SM, Piaskowski S, Jaskólski DJ, Papierz W, Zakrzewski K, Kolasa M, Ironside JW, Liberski PP.
J Neurooncol. 2011 May;102(3):395-407. Epub 2010
Imperfect oligodendrocytic and neuronal differentiation of glioblastoma cells.
Wolańczyk M, Hułas-Bigoszewska K, Witusik-Perkowska M, Papierz W, Jaskólski D, Liberski PP, Rieske P. Folia Neuropathol. 2010;48(1):27-34.
Arrested neural and advanced mesenchymal differentiation of glioblastoma cells-comparative study with neural progenitors.
Rieske P, Golanska E, Zakrzewska M, Piaskowski S, Hulas-Bigoszewska K, Wolańczyk M, Szybka M, Witusik-Perkowska M, Jaskolski DJ, Zakrzewski K, Biernat W, Krynska B, Liberski PP.
BMC Cancer. 2009 Feb 14;9:54.
Successful elimination of non-neural cells and unachievable elimination of glial cells by means of commonly used cell culture manipulations during differentiation of GFAP and SOX2 positive neural progenitors (NHA) to neuronal cells.
Witusik M, Piaskowski S, Hulas-Bigoszewska K, Zakrzewska M, Gresner SM, Azizi SA, Krynska B, Liberski PP, Rieske P.
BMC Biotechnol. 2008 Jul 19;8:56.
Neuronal and astrocytic cells, obtained after differentiation of human neural GFAP-positive progenitors, present heterogeneous expression of PrPc.
Witusik M, Gresner SM, Hulas-Bigoszewska K, Krynska B, Azizi SA, Liberski PP, Brown P, Rieske P.
Brain Res. 2007 Dec;1186:65-73.
KCTD11 expression in medulloblastoma is lower than in adult cerebellum and higher than in neural stem cells.
Zawlik I, Zakrzewska M, Witusik M, Golanska E, Kulczycka-Wojdala D, Szybka M, Piaskowski S, Wozniak K, Zakrzewski K, Papierz W, Liberski PP, Rieske P.
Cancer Genet Cytogenet. 2006 Oct 1;170(1):24-8.
Projekt realizowany jest w ramach programu POMOST Fundacji na rzecz Nauki Polskiej współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-2013.
W ramach programu POMOST finansowane są granty dla rodziców ułatwiające powrót do pracy naukowej oraz wspierające kobiety w ciąży pracujące naukowo.
Kontakt:
Dr n. med. Monika Witusik-Perkowska
Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Zakład Patologii Molekularnej i Neuropatologii
Ul. Czechosłowacka 8/10, 92-216 Łódź
Tel. 42 675 76 29; 42 675 76 11
monika.witusik-perkowska@umed.lodz.pl