METACOLON PROJECT: ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΟΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΩΝ ΣΕΙΡΩΝ ΠΑΧΕΟΣ ΕΝΤΕΡΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΕΠΑΓΩΓΕΩΝ Ή ΑΝΑΣΤΟΛΕΩΝ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ PKM2 ΚΑΙ NRF2

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Τα καρκινικά κύτταρα έχουν διακριτό μεταβολικό φαινότυπο και σε αυτό καίριο ρόλο διαδραματίζουν η ΡΚΜ2 ισομορφή, ως ρυθμιστής της αεροβίου γλυκόλυσης και ο μεταγραφικός παράγοντας Νrf2, ως κεντρικό μόριο του οξειδωτικού μεταβολισμού. Όμως ο Νrf2 επάγει, επιπλέον και έκφραση μεταβολικών γονιδίων, όπως της Pkm2 χωρίς όμως να έχει αποσαφηνισθεί η αλληλεπίδραση των δύο μονοπατιών και ο ρόλος τους στην κυτταρική επιβίωση.

ΜΕΘΟΔΟΙ: (α)Κυτταροκαλλιέργεια 4 κυτταρικών σειρών (ΚΣ) - διαφορετικού μοριακού προφίλ - αδενοκαρκινώματος παχέος εντέρου (LoVo,HT29,Colo205,SW480) και 3 ΚΣ ελέγχου (Skov3,A549,CCD112-Con), (β)Δοκιμασία επιβίωσης κυττάρων (IC₅₀) με oxaliplatin,oxa και 5-fluoouracil,5FU, (γ)Τεχνικές ανοσοφθορισμού(IHF), με/χωρίς φάρμακο, με/χωρίς τη αναστολείς(inh) PKM2(shikonin,insulin) και Νrf2(brusatol) ή επαγωγείς(ind) PKM2(TEPP4) και Nrf2(sulforaphane).

ΣΚΟΠΟΣ: Η μελέτη των πρωτεϊνών Nrf2 και ΡΚΜ2 σε διαφορετικές ΚΣ παχέος εντέρου θα ωφελήσει στην αποσαφήνιση του ρόλου των συγκεκριμένων πρωτεϊνών στην εμφάνιση χημειοανθεκτικότητας και της επίδρασής τους στο καρκινικό μεταβολικό φαινότυπο.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Η LoVo αποδεικνύεται ως η πιο χημειοευαίσθητη ενώ η SW480 ως η πιο χημειοανθεκτική ΚΣ παχέος εντέρου. Η πλατινοευαισθησία της LoVo δεν επηρεάζεται από προσθήκη επαγωγέων/αναστολέων. Όμως, η 5FU δεν αυξάνει το οξειδωτικό στρες, με την Nrf2 πυρηνική έκφραση να παραμένει χαμηλή. Στην HT29 η insulin(PKM2inh) οδηγεί σε υψηλή Nrf2 πυρηνική έκφραση, σε αντίθεση με την TEPP46(PKM2ind). Αυτό συμφωνεί και με πειράματα επιβίωσης, όπου στην πρώτη περίπτωση το %επιβίωσης των κυττάρων παραμένει σταθερό, ενώ στην δεύτερη ενδεχομένως λόγω μειωμένης αντιοξείδωσης, μειώνεται σημαντικά. Στην Colo205 αν και παρατηρήθηκε η αναμενόμενη Nrf2 πυρηνική έκφραση με brusatol(Nrf2inh) και sulforaphane(Nrf2ind), η αντιοξείδωση δε φαίνεται να επάγει κυτταρική επιβίωση. Αντιθέτως η μειωμένη PKM2 πυρηνική έκφραση συμφωνεί με την χημειοανθεκτικότητα της Colo205. Η πλέον χημειοανθεκτική SW480 εμφανίζει σταθερά χαμηλή PKM2 πυρηνική χρώση, όμως εντύπωση παρουσιάζει ότι η επώαση με insulin/ 5FU+insulin συνδυάζεται με αυξημένο %επιβίωσης σε αντίθεση με oxaliplatin+insulin όπου το πλεονέκτημα χάνεται. Τέλος, η shikonin(PKM2inh) προκαλεί εντυπωσιακή θανάτωση σε όλες τις ΚΣ, είτε μόνη της είτε σε συνδυασμό με φάρμακο.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Τα Nrf2/PKM2 σηματοδοτικά μονοπάτια σχετίζονται με τη χημειοανθεκτικότητα των ΚΣ παχέος εντέρου και αλληλεπιδρούν με διαφορετικό τρόπο αναλόγως του μοριακού υποβάθρου και αναλόγως του χορηγούμενου φαρμάκου. Πειράματα ποσοτικοποίησης έκφρασης των πρωτεϊνών ενδιαφέροντος αλλά και της αλλοστερικότητας της PKM2, σε κάθε συνθήκη είναι απαραίτητα για τη περαιτέρω αποσαφήνιση της παραπάνω αλληλεπίδρασης.