Aktivacija protitumorske imunosti z načrtovano imunogeno celično smrtjoOrehek, Sara (Avtor) Hafner Bratkovič, Iva (Mentor) imunoterapija rakaimunogena celična smrtgasdermin DPoglavitna naloga imunskega sistema je zaščita organizma pred tujimi patogeni ter prepoznavanje in odstranjevanje spremenjenih lastnih celic, kot so rakave celice, ki pa je velikokrat neuspešno. Imunoterapija raka predstavlja nov pristop k zdravljenju rakavih obolenj, katere glavni cilj je sprožitev imunskih odzivov, usmerjenih proti tumorju. Eden od mehanizmov delovanja imunoterapije raka je aktivacija imunogene celične smrti (ICD) malignih celic. ICD predstavlja funkcionalno edinstven odziv, ki vključuje sproščanje številnih s poškodbo povezanih molekulskih vzorcev (DAMP), tumorskih antigenov in neoantigenov, ter drugih imunostimulatornih komponent iz rakavih celic. Ti raznoliki signali sprožijo tok imunskih celic v tumorsko mikrookolje (TME), ter omogočijo njihovo aktivacijo in zorenje. V doktorski nalogi smo združili imunogeno celično smrt z mediatorji imunskega odziva in tako zasnovali s citokini obogateno piroptozo, ki ne vodi le do uničenja rakavih celic temveč preko imunomodulatornih molekul spodbudi tok imunskih celic v TME in aktivacijo imunskega sistema. Navdih za načrtovanje novega terapevtskega prostopa smo črpali iz inflamasomov, multiproteinskih kompleksov naravne imunosti z dvojnim delovanjem, katerih aktivacija vodi do litične celične smrti, imenovane piroptoza, ter sočasnega sproščanja vnetnih citokinov. Za aktivacijo piroptoze smo zasnovali tesno regulirane variante porotvornega proteina gasdermina D (GSDMD), ki se med seboj razlikujejo po načinu uravnavanja in sposobnosti tvorjenja por, ter tako pripravili nabor raznolikih mediatorjev ICD, ki delujejo neodvisno od endogene aktivacije inflamasoma. Pokazali smo, da aktivacija por GSDMD v mišjem modelu melanoma B16F10 povzroči piroptotično smrt rakavih celic ter vodi do regresije tumorja, izboljša preživelost in izzove remisijo zdravljenih živali. Sistem smo nadgradili z ektopičnim izražanjem citokinov IL-1ß, IL-18 in IL-12, ki so v TME delovali kot adjuvanti in še izboljšali protitumorsko delovanje piroptoze. Poleg mišjega melanoma je s citokini obogatena piroptoza povzročila regresijo tumorjev karcinoma dojke 4T1 in kolorektalnega karcinoma CT26. Tako smo pokazali, da s citokini obogatena piroptoza deluje na tumorje neodvisno od njihovega izvora in imunotipa ter izzove sistemsko protitumorsko imunost, ki jo posredujejo predvsem naravne celice ubijalke in citotoksične celice T (CD8+). Za spodbujanje ICD v tumorju B16F10 smo uporabili tudi protein Ninjurin 1 (NINJ1), ki je v enaki meri kot GSDMD izkazal protitumorsko delovanje. Uporaba s citokini obogatene piroptoze v tumorskih celicah tako predstavlja obetavno kombinatorno in modulatorno strategijo za zdravljenje rakavih obolenj, ne glede na njihov izvor in imunološki fenotip.20252025-04-26 07:15:21Doktorsko delo/naloga168815sl