3685665862

WYKŁADY

WYKŁADY PLENARNE

Rola badań molekularnych w personalizacji terapii chorób nowotworowych.

Marek Mirowski

Przez wiele lat poszukiwania leków byty związane z przypadkowym odkrywaniem substancji biologicznie aktywnych. Dopiero poznanie genomu człowieka w ramach projektu Humań Genome Project pozwoliło na rozwój koncepcji medycyny i terapii personalizowanej, która opiera się na dopasowaniu leku do pacjenta, a nie do danej choroby. „Terapia na miarę" stała się możliwa dzięki wykorzystaniu szeregu wysoko zaawansowanych metod diagnostycznych, ponieważ to właśnie one umożliwiają precyzyjne zdefiniowanie różnic genetycznych pomiędzy chorującymi na tę samą chorobę oraz identyfikację możliwych tarcz działania leków. Dzięki zdobyczom biologii molekularnej nowoczesna medycyna personalizowana posługuje się nowymi narzędziami diagnostycznymi pozwalającymi na precyzyjne oznaczenia zmian związanych z procesem nowotworzenia na poziomie DNA (genomika) i RNA (transkryptomika). Należą do nich technika polimerazowej reakcji łańcuchowej (PCR) i szereg jej modyfikacji RT-PCR, PCR-RFLP, qRT-PCR, mikromacietze cDNA i oligonukleotydowe oraz metody sekwencjonowania. Należy jednak pamiętać, że w personalizacji terapii istotne są również badania metabolo-miczne czy proteomiczne. Badania prowadzone w oparciu o ww. techniki stwarzają możliwości wyboru nowych biomarkerów charakterystycznych dla poszczególnych nowotworów i w konsekwencji na planowanie struktury nowych leków i indywidualizację terapii. Klasycznym przykładem biomarkera może być receptor naskórkowego czynnika wzrostu typu 2 (HER2). Białko HER2 stało się czynnikiem predykcyjnym odpowiedzi na terapię celowaną trastuzumabem u chorych z rakiem piersi. Istotną rolę w onkogenezie wielu nowotworów m.in. płuca, jelita grubego, trzustki odgrywa gen K-RAS. Kodowane przez ten gen białko K-RAS stanowi istotny element szlaku sygnałowego inicjowanego przez receptor EGFR. Jak wykazano pacjenci z prawidłowym genem kodującym białko K-RAS dużo lepiej odpowiadają na leczenie anty-EGFR niż pacjenci z genem zmutowanym. Z kolei mutacje w obrębie genu kodującego receptor dla naskórkowego czynnika wzrostu korelują z odpowiedzią na leczenie pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca za pomocą inhibitorów kinazy tyrozynowej. Mutacje w obrębie genu BRAF występują u około 50% chorych na czerniaka skóry. Inhibitor białka będącego produktem tego zmutowanego genu może wkrótce stać się przełomem w leczeniu tego źle rokującego nowotworu. Badania molekularne są również wykorzystywane do oceny szybkości metabolizmu leków. Na tej podstawie dobiera się optymalną dawkę dla chorego, przewiduje ich skuteczność, toksyczność oraz lekooporność. Zmienność ta wiąże się z występowaniem różnych wariantów genetycznych w ludzkim genomie. Zjawisko to określane jest polimorfizmem genetycznym. Znanych jest kilka rodzajów polimorfizmu, wśród nich najważniejsze to: SNP (polimorfizm pojedynczych nukleotydów), D/l (polimorfizm delacja/insercja) oraz VNTR (polimorfizm zmiennej liczby tandemowych powtórzeń). Dla niektórych, stosowanych w onkologii leków np. azatiopuryny i merkaptopuryny głównie metabolizowanych przez metylotransferazę tiopuryny (TPMT), iryno-tekanu przekształcanego w czynny metabolit SN-38, który jest następnie inaktywowany poprzez sprzęganie z kwasem glukuronowym z udziałem glukuronylotranferazy-UDP (UGT1A1) farmakogentyczna informacja jest zawarta w ulotkach o leku. Znaczenie diagnostyki molekularnej w medycynie personalizowanej podkreśla wprowadzenie nowego terminu jakim jest „teranostyka" lub „teradiagnostyka”, który łączy terminy terapia i diagnostyka a medycyna personalizowana staje się wyzwaniem medycyny w XXI wieku.

Rola badań diagnostycznych w przeszczepieniach szpiku Wiesław Wiktor Jędrzejczak

Badania diagnostyczne wykonywane podczas zabiegu przeszczepiania komórek krwiotwórczych można podzielić na badania dotyczące choroby, która jest wskazaniem do wykonania danego zabiegu oraz na badania związane z samym zabiegiem. Te ostatnie można z kolei podzielić na badania standardowe wykonywane podczas wszystkich poważniejszych zabiegów i dotyczące monitorowania istotnych funkcji życiowych oraz powikłań oraz na badania swoiste dla przeszczepiania komórek krwiotwórczych. Badania dotyczące choroby, która była wskazaniem do wykonania zabiegu zależą od rodzaju tej choroby i zwykle polegają na ocenie jej natężenia i znalezienia wykładników, które będą mogły następnie byc wykorzystywane do oceny wyników leczenia. Badania dotyczące monitorowania istotnych funkcji życiowych obejmują testy hematologiczne biochemiczne, mikrobiologiczne oraz badania obrazowe. Badania swo iste dla zabiegów przeszczepiania komórek krwiotwórczych obejmują w pierwszej kolejności dobór dawcy, następnie ocenę zdolności krwio twórczej przeszczepu, a ostatecznie ocenę chimeryzmu poprzeszcze powego, czyli ocenę wytwarzania przez przeszczep komórek pochodzą cych od dawcy w organizmie biorcy. Dobór dawcy to przede wszystkim badania HLA wysokiej rozdzielczości, badanie grup krwi (nie ma znaczę nia dla wyniku zabiegu, ale określa sposób jego wykonania) oraz w przy padku przeszczepiania krwi pępowinowej crossmatch. Ocena zdolność krwiotwórczej przeszczepu to ocena liczby komórek jednojądrowycl w przeszczepie oraz liczba komórek CD34 dodatnich (i/lub CD133 do datnich) wśród których znajdują się krwiotwórcze komórki macierzyste Wreszcie ocenę chimeryzmu poprzeszczepowego wykonuje się różnym metodami. Jeśli dawca i biorca różnili się antygenami grupowymi krwi to do tego celu może być wykorzystana zmiana tych antygenów po prze szczepieniu, Jeśli dawca i biorca różnili się płcią to do tego celu może być wykorzystane pojawianie się lub zanikanie chromosomu Y. Oprócz tego, obecnie powszechnie wykorzystywane są markery mikrosatelitame określane metodami biologii molekularnej. Badania te mogą być wykonywane w odniesieniu do pełnego szpiku lub krwi obwodowej lub mogą oddzielnie dotyczyć izolowanych populacji komórkowych, a więc np. limfocytów T. Podsumowując, zabiegi przeszczepiania szpiku wymagają na każdym etapie dużej liczby badań monitorujących funkcję przeszczepu, chorobę podstawową i powikłania, a jeśli są wykonywane zgodnie z protokołem zapewniają wysoką skuteczność leczniczą tych zabiegów.

Glikacja - znaczenie kliniczne i diagnostyczne Krystyna Sztefko

Nieenzymatyczne potranslacyjne modyfikacje zmieniające struktu-ralne i biologiczne własności białek w organizmach żywych są jedną z przyczyn procesu starzenia organizmu i różnych, często długotrwałych, schorzeń. Nieodwracalne modyfikacje białek wynikają z reakcji przyłączania się różnych niskocząsteczkowych metabolitów do wolnych, reaktywnych grup aminowych białek z następową rearanżacją chemiczną cząsteczek białka. W takiej sytuacji naruszona zostaje równowaga pomiędzy syntezą de nowo białek a procesem degradacji zmodyfikowanych białek, co powoduje nagromadzanie się tych ostatnich zarówno wewnątrz- jak i poza komórką. Procesy te pojawiają się progresywnie z wiekiem, ale schorzenia takie jak cukrzyca, choroby nerek, retinopatia, osteoporoza, choroby neurodegeneracyjne, nadciśnienie i miaż-dżyca proces ten przyspieszają.

Najbardziej znaną nieenzymatyczną modyfikacją białek, lipidów i kwasów nukleinowych jest glikacja. Reakcja glikacji, pierwszy etap reakc Maillarda in vivo, to kondensacja grupy karbonylowej z wolną grupą ami nową białek w wyniku czego powstaje zasada Schiffa, która ulega spon tanicznej rearanżacji do produktu Amadoriego. Ten ostatni produkt jest z kolei degradowany do różnych produktów pośrednich, W ostateczne fazie powstają końcowe produkty glikacji (AGEs). Procesowi glikacji ule gają wszystkie białka, przy czym najbardziej znaną reakcją jest glikacja hemoglobiny. Proces ten jest niezależny od wieku w zdrowej populacji. Molekularne starzenie się białek powoduje: 1) nagromadzenie się białek opornych na proteolizę, 2) agregację białek, co zmienia fizykochemiczne i mechaniczne własności tkanek, 3) utratę funkcji biologicznej .starego" białka co powoduje nieprawidłowe oddziaływanie białko-białko czy ko-mórka-białko oraz 4) tworzenie się nowych immunogennych epitopów, 5) nieprawidłowy efekt biologiczny na skutek uruchamiania nieprawidłowego przekazu informacji po połączeniu uszkodzonych białek z receptorami komórkowymi.

Badania nad produktami glikacji to bardzo obiecująca dziedzina nauki. Jednakże z analitycznego punktu widzenia jest to niesłychanie trudny problem bowiem ogromna liczba struktur chemicznych o różnym czasie biologicznego półtrwania i różnej stabilności jest główną przyczyną braku selektywnych i wysoko czułych metod. Do tej pory do oznaczania białek glikowanych, produktów pośrednich, reaktywnych metabolitów lub swoistych zmodyfikowanych białek a także końcowych produktów glikacji wykorzystywane były metody kolorymetryczne, fluorescencyjne, immunochemiczne, chromatografii gazowej czy chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrem masowym. Najbardziej istotny z klinicz-

285