izpis_h1_title_alt

Površinska predstavitev vezalcev tumorskih antigenov na bakterijah Lactococcus lactis NZ9000 in vrednotenje njihove vezave na izbrane človeške tumorske celične linije : doktorska disertacija
ID Plavec, Tina Vida (Avtor), ID Berlec, Aleš (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Štrukelj, Borut (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,59 MB)
MD5: EAB5FC304ECDEFCF79DF8AA69B697DE3

Izvleček
Kolorektalni rak (KRR) je zelo razširjen (tretji najpogostejši rak pri moških in drugi pri ženskah), z visokim številom smrtnih žrtev in slabo prognozo. Obstoječe zdravljenje je drago in zahtevno, poleg tega povzroča hude neželene stranske učinke, zato je razvoj novih načinov zdravljenja ključnega pomena. Na progresijo KRR vpliva porušitev ravnovesja črevesne mikrobiote, katere del so koristne simbiotske bakterije in oportunistični patogeni. Medtem ko patogeni spodbujajo vnetje, simbiotske bakterije pripomorejo k vzdrževanju nepoškodovane bariere črevesne sluznice. Med simbiotske bakterije sodijo tudi mlečnokislinske bakterije (MKB), ki so zaradi dolgoletne zgodovine uporabe v prehrani splošno priznane kot varne. Poleg blagodejnega delovanja MKB v črevesju, so rekombinantno spremenjene MKB uporabne tudi kot dostavni sistemi za terapevtske molekule. Za modelno MKB Lactococcus lactis je na voljo več različnih sistemov za površinsko predstavitev rekombinantnih proteinov. Fuzijski protein na bakterijsko površino pritrjujejo sidrne domene, med katerimi se najpogosteje uporablja C- končni del proteina AcmA (cAcmA), ki omogoči nekovalentno sidranje na peptidoglikan bakterijske celične stene. V prvem delu doktorske disertacije smo se osredotočili na oblikovanje alternative sidrnemu proteinu cAcmA. Pripravili smo 15 sidrnih proteinov, ki se na površino bakterije L. lactis sidrajo kovalentno ali nekovalentno in jih po obsegu površinske predstavitve primerjali s cAcmA. Sidrno zaporedje cAM12 iz genoma laktokoknih fagov se je izkazalo kot enakovredno sidrnemu proteinu cAcmA. Poleg tega smo ugotovili, da se cAM12 pritrjuje na drugo mesto na bakterijski površini kot cAcmA, in bi ga tako lahko uporabili kot njegovo alternativo. V drugem delu doktorske disertacije smo se osredotočili na razvoj MKB L. lactis s površinsko predstavljenimi proteinskimi vezalci za ciljanje tumorskih celičnih linij. Rakave celice namreč na svoji površini prekomerno izražajo tumorske antigene, kar se v terapiji izkorišča za ciljano zdravljenje. Za kolorektalni rak je značilno izražanje več različnih tumorskih antigenov (1). Mi smo se osredotočili na tri, EpCAM, HER2 in Gb3. EpCAM in HER2 preizkušajo za uporabo v diagnostiki (2) in terapiji (3), izražanje Gb3 pa je zanimivo, ker korelira s progresijo KRR (4). Uporabili smo neimunoglobulinska vezalca za ciljanje EpCAM in HER2, ter lektin, B podenoto toksina Shiga, za vezavo na Gb3. Pri tem smo uporabljali plazmid pNZDual, ki omogoča hkratno izražanje dveh proteinov, poleg vezalca tumorskih antigenov še reporterski infrardeči fluorescentni protein za detekcijo ter potrdili njuno izražanje in funkcionalnost. Za vrednotenje ciljane vezave tarčnih bakterij L. lactis smo uporabili več tumorskih celičnih linij; HeLa, HEK293, pri kateri smo s procesom transfekcije vnesli plazmid za prekomerno izražanje proučevanih tumorskih antigenov, ter kolorektalni celični liniji HT-29 in Caco-2. S konfokalno mikroskopijo smo na celični liniji HEK293 potrdili vezavo 39% tarčnih L. lactis za ciljanje tumorskega antigena EpCAM in 67% tarčnih L. lactis za ciljanje tumorskega antigena HER2. Vezava na kolorektalne celice je bila nekoliko slabša, vendar statistično značilna v primerjavi s kontrolo. Uspešno in specifično usmerjeno vezavo tarčnih bakterij L. lactis na izbrane tumorske celične linije smo potrdili tudi s pretočno citometrijo in pretočnim sistemom za spremljanje vezave bakterij na človeške celice v realnem času. V nadaljevanju smo delo razširili še s pripravo bakterij L. lactis s terapevtskim delovanjem. Osredotočili smo se na citokinsko signaliziranje, ki ima ključno vlogo pri spodbujanju vnetja in tako pripomore k progresiji KRR. Na površini bakterij L. lactis smo predstavili proteine REX, ki delujejo kot zaviralci receptorja IL-23, in ustavijo vnetno pot.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:tarčna zdravila, rak (medicina), rekombinantni proteini
Vrsta gradiva:Doktorska disertacija
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Kraj izida:Ljubljana
Založnik:[T. V. Plavec]
Leto izida:2021
Št. strani:XIV, 241 str.
PID:20.500.12556/RUL-137082 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:577.112:616-006-085(043.3)
COBISS.SI-ID:76278531 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:01.06.2022
Število ogledov:974
Število prenosov:72
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Surface display of tumor antigen binders on Lactococcus lactis NZ9000 and evaluation of their binding to selected human tumor cell lines
Izvleček:
Colorectal cancer (CRC) is one of the most common types of cancer (the third most common cancer in men and the second in women), with a high death rate and poor prognosis. Current treatment is expensive and demanding, and can result in severe side effects. Therefore, development of new treatment approaches is of great importance. The role of microbiota in CRC development has already been confirmed through maintaining intact barrier of intestinal mucosa. In contrast to pathogens, which cause inflammation, dysbiosis and concomitant CRC development, commensal bacteria prevent intestinal damage. Lactic acid bacteria (LAB) are also a part of beneficial commensal bacteria, and are recognized as safe due to their long history of use. They are also interesting as delivery vectors for therapeutic molecules. Several different systems are available for protein surface display on model LAB Lactococcus lactis. The fusion protein is attached to the bacterial surface through an anchoring domain. Most commonly applied domain is the C-terminal region of the AcmA protein (cAcmA), which anchors to the peptidoglycan through non-covalent bond. In the first part of the doctoral thesis, we screened 15 anchoring domains, which can provide non-covalent or covalent binding to the bacterial cell wall, and compared them to cAcmA. cAM12 anchor of lactococcal phage origin was determined to be equivalent to cAcmA, and to attach to a different cell surface moiety than cAcmA. Thus, it could be used as its alternative. In the second part of the doctoral thesis, we developed LAB L. lactis with surface-displayed tumor antigen-targeting proteins. Cancer cells over-express tumor antigens on their surface, which can be used to achieve targeted therapy. Colorectal cancer is characterized by the expression of various tumor antigens (1). We focused on EpCAM, HER2 and Gb3. EpCAM and HER2 have been recently exploited as diagnostic markers (2), as well as in preparation of CRC-targeted therapy (3), while expression of Gb3, on the other hand, strongly correlates with CRC progression, which makes it a relevant target (4). We designed two non-immunoglobulin targeting proteins against EpCAM and HER2, and a lectin against Gb3, the B subunit of Shiga toxin. We used pNZDual plasmid, which allows the expression of two proteins simultaneously; apart from antigen-targeting protein also a reporter infrared fluorescent protein for detection, and confirmed the simultaneous expression of both. Different types of tumor cell lines were used to evaluate adhesion of targeting L. lactis bacteria; HeLa, HEK293, in which transfection plasmid was used to achieve overexpression of tumor antigens, and the colorectal cell lines HT-29 and Caco-2. The highest L. lactis adhesion was seen for the HEK293 cells, where adhesion to their tumor antigens amounted to 39% and 67% of EpCAM-targeting and HER2-targeting bacteria, respectively. Adhesion to colorectal cells was slightly lower, but significant in comparison to control. Specific and targeted binding of developed L. lactis to selected tumor cell lines was further demonstrated by flow cytometry and a real-time system for bacteria-to-cell adhesion monitoring. Afterward, a therapeutic function was added to L. lactis. We focused on cytokine signaling, which plays a key role in promoting inflammation and thus contributes to the progression of CRC. We presented on the surface of L. lactis REX proteins, which act as inhibitors of the IL-23 receptor and consequently stop the inflammatory pathway.


Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N1-0127
Naslov:Neinvazivna diagnostika pri raku na osnovi katepsinov

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J4-9327
Naslov:Ciljanje, slikanje in zdravljenje kolorektalnega raka z varnimi teranostičnimi bakterijami

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj