Analiza profilu metylacji DNA i ekspresji genów ścieżki

„Analiza profilu metylacji DNA i ekspresji genów ścieżki
Fanconi/BRCA w płaskonabłonkowym raku krtani”
Marcin Szaumkessel
Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za
strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki.
W Polsce odsetek nowotworów głowy i szyi stanowi około 5% wszystkich przypadków
zachorowań onkologicznych, z których połowa przypada na nowotwory krtani. Wielkopolska
na tym tle zajmuje obecnie trzecie miejsce pod względem ilości zachorowań i piąte pod
względem ilości zgonów i wykazuje się ciągłym wzrostem liczby nowych rozpoznań,
szczególnie wśród kobiet. Nowotwory z tej grupy cechują się trudnym leczeniem a jego
efektywność wyraża 50% współczynnik 5-letniego przeżycia, niezmienny od dekad.
Niedokrwistość Fanconi’ego (FA) związana jest z bardzo wysokim ryzykiem rozwoju
nowotworów, między innymi agresywnych form raka głowy i szyi, szczególnie u młodych
pacjentów. Częste występowanie raków głowy i szyi wśród tych pacjentów jest następstwem
dysfunkcji genów ze ścieżki FA/BRCA, które prowadzą do zaburzenia w prawidłowej
naprawie DNA. Powoduje to kumulację mutacji w obrębie genów kluczowych dla genomu i
ostatecznie do rozwoju nowotworu. W zależności od rodzaju zaburzenia i ich prawidłowej
funkcji w kontekście raka krtani geny FA/BRCA mogą pełnić rolę predysponującą do rozwoju
raka (tzw. onkogenów) lub rolę hamującą (tzw. genów supresji nowotworowej)
Celem nadrzędnym przedstawionych badań jest poszukiwanie i weryfikacja nowych,
potencjalnie ważnych markerów do rozwoju testów wczesnej diagnostyki i terapii celowanych
dla raka krtani w oparciu o geny ze ścieżki FA/BRCA.
Materiał do badań stanowi unikatowa kolekcja linii komórkowych wyprowadzonych z
przypadków raka krtani oraz materiał pierwotny pochodzący od pacjentów leczonych w
klinice otolaryngologii w Poznaniu.
W ramach projektu zaplanowano wykonanie profilu metylacji DNA promotorów 14 genów
FA/BRCA, poziomu ekspresji mRNA genów o zmienionym profilu metylacji, jak również
ocena funkcjonalności genów na poziomie białka oraz poznanie pełnej sekwencji kodującej
genu, dla którego poziom metylacji nie koreluje z poziomem ekspresji oraz ilością produktu
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
białkowego. Pozwoli to ustalić czy metylacja jest zjawiskiem, które może w tym przypadku
regulować ekspresję badanych genów oraz w jaki sposób wpływa to na produkt białkowy
oraz jaką rolę mogą pełnić mutacje sekwencji wybranego genu. Co więcej, sprawdzona
zostanie również ekspresja mikroRNA o potencjale regulacji genów FA/BRCA.
Szeroka wiedza z zakresu zaburzeń genów ścieżki FA/BRCA tj. wiedza na temat
zmian epigenetycznych, ekspresyjnych, mutacji oraz białka przyczyni się do rozszerzenia
wiedzy na temat mechanizmów powodujących takie zmiany. Wszelkie wykryte odstępstwa
od grupy referencyjnej zostaną skorelowane z posiadanymi danymi kliniczno-patologicznymi,
w celu opisania potencjalnych asocjacji.
Przedstawiony projekt jako badania podstawowe stanowią punkt wyjściowy do
poszukiwania nowych markerów dla raka krtani. Nie jest to droga krótka i prosta, ale
gruntowne rozszerzenie wiedzy z opisanego zakresu pozwoli na sukcesywne wdrażanie jej
na dalsze etapy badań. Jest to niezwykle cenne w perspektywie indywidualnego podejścia
do pacjenta, czyli zmian profilu decyzyjnego, zwiększania skuteczności istniejących metod
leczenia
i
poszukiwania
nowych
(np.
syntetycznych
inhibitorów
demetylujących),
wydłużających życie i jego jakość.
Niemniej istotny jest fakt, że potencjalnie nowe podejście do leczenia, wykorzystujące wiedzę
genetyczną pozwoli znacznie zmniejszyć koszty terapii.
Opublikowanie wyników z zakresu tych badań oraz prezentacje na konferencjach o
zasięgu światowym wpływają na promocję poznańskiego ośrodka w Polsce jak i na całym
świecie.
Do tej pory nie publikowano danych, które podejmują powyższą tematykę w tak
szerokim ujęciu. Tym samym, przedstawiony projekt ma w pewnym stopniu charakter
nowatorski i w istotny sposób wpisuje się w nurt strategii innowacyjności w Wielkopolsce.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego