ОНКОМИР
Download
1 / 40

ОНКОМИР РАК И МИКРОРНК - PowerPoint PPT Presentation


  • 207 Views
  • Uploaded on

ОНКОМИР РАК И МИКРОРНК. Н.Н.Колесников Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН, Новосибирск 2013. История открытия и развития исследований по микроРНК. Функция микроРНК – контроль и регуляция экспрессии белок кодирующих генов.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' ОНКОМИР РАК И МИКРОРНК' - moswen


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

ОНКОМИРРАК И МИКРОРНК

Н.Н.Колесников

Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН, Новосибирск

2013


История открытия и развития исследований по микроРНК


Функция микроРНК – контроль и регуляция экспрессии белок кодирующих генов

  • МикроРНК – негативный регулятор экпрессии генов на посттранкрипционном уровне

  • Один белок кодирующий ген может регулироваться десятками разных микроРНК

  • Одна микроРНК может регулировать работу более сотни разных генов

  • МикроРНК как онкогены и супрессоры опухолей


Циркулирующие микроРНК в плазме регуляция экспрессии белок кодирующих генов/сыворотке крови в составе экзосом, микровезикул и других комплексов

  • Стабильность

  • Селективная секреция

  • Регуляция процессов в микроокружении и в отдаленных тканях

  • Иммунномодуляция

  • Потенциальные маркеры ранней неинвазивной диагностики рака.


Выбранные миРНК регуляция экспрессии белок кодирующих генов

миР-21 – хронологически первая идентифицированная миРНК. Является сильным онкогеном. Её экспрессия увеличивается в большинстве солидных опухолей. Увеличивает пролиферативную и инвазивную активность опухолевых клеток.

миР-221, миР-222 – онкогенные миРНК, индуцирующие ангиогенез и пролиферацию раковых клеток.

миР-155 – продемонстрировано участие этой миРНК в инициации как врожденного, так и адаптивного иммунных ответов, а также в развитии иммунной системы в целом. Некоторые работы свидетельствуют об участии миР155 в онкогенезе различной этиологии.

миР-205 – супрессор опухолевого роста, показано, что в случае некоторых видов опухолей миР205 индуцирует апоптоз и тормозит рост опухоли.

Признаки раковой клетки:

Автономия ростовых сигнальных путей :

Самодостаточность в ростовых сигналах: раковые клетки продуцируют свои собственные ростовые сигналы и способны к пролиферации без внешних стимулов.

Невосприимчивость к антиростовым сигналам:

Раковые клетки уклоняются от воздействия антиростовых стоп-сигналов для того, чтобы пролиферировать.

Избегание апоптоза:

Опухолевые клетки уклоняются от апоптоза.

Стабильный ангиогенез:

Раковые клетки индуцируют и обеспечивают рост новых кровеносных сосудов.

Неограниченный потенциал репликации:

ДНК опухолевых клеток может воспроизводиться неограниченное число раз.

Инвазия в другие ткани и метастазирование:

Опухолевая масса порождает клетки-первопроходцы, колонизирующих места в организме с неограниченным питанием и пространством.


ОНКОМИР. регуляция экспрессии белок кодирующих геновМикроРНК в канцерогенезе

  • Общие цели:

  • - изучение роли микроРНК в молекулярных механизмах в норме и при нарушениях нормальной физиологии клеток, лежащих в основе разных патологических состояний.

  • - установление диагностической значимости профилей микроРНК ассоциированных с онкологическими заболеваниями.

  • - создание новых методов диагностики, контроля лечения и прогноза онкологических заболеваний человека.

  • - разработка подходов создания комбинированной диагностики онкологических патологий с использованием платформ микроРНК и соматических мутаций.

  • Задача №1. Определить вариацию уровней экспрессии микроРНК в разных гистопатологических типах опухолей щитовидной и молочной желез, головного мозга сравнительно с условно нормальными клетками.

  • Задача №2. Установить диагностические значения в норме и при патологии.

  • Задача №3. Отличать состояния «рак» и «отсутствие рака»

  • Задача №4. Выявить маркеры, связанные с риском злокачественной трансформации


Методический подход определения уровня экспрессии микроРНК в раковых клетках vs прилежащих нормальных клеток у одного пациента.

Условная норма

Схема детекции миРНК с помощью обратной

транскрипции и ПЦР в реальном времени

Опухоль vs Норма

опухоль

7


Разработка подходов и создание прообраза диагностической панели на основе микроРНК.

  • ПРИМЕНЕНИЕ

    диагностической панели на основе микроРНК

  • Ранняя диагностика

  • Определение гистотипа опухоли, стадии развития, потенциала к метастазированию

  • Контроль эффекта терапевтического воздействия (химио и радиотерапия)

  • Прогностическое значение выживаемости

  • Потенциальная терапия


Всего - 70 прообраза диагностической панели на основе микроРНК.

Всего - 183

Всего - 77


МикроРНК при папиллярном раке и коллоидном узле щитовидной железы

10


МикроРНК при фолликулярной аденоме и фолликулярном раке

11


Глиомы аденоме и фолликулярном раке


Мир-21 в доброкачественных и злокачественных опухолях ГМ, ЩЖ и МЖ


Мир-205 в доброкачественных и злокачественных опухолях ГМ, ЩЖ и МЖ


МикроРНК в доброкачественных и злокачественных опухолях ГМ, ЩЖ и МЖ


C 4 5
При объединении классов «аденома» и «ОПП» точность метода C4.5 была значительно увеличена.


Дифференцировать доброкачественные опухоли от злокачественных новообразований

Контролировать эффект терапевтического воздействия (лучевая и химиотерапия)

Выявлять различные патоморфологические типы опухолей

Разработать алгоритмы ранней диагностики онкологических заболеваний

ПРИМЕНЕНИЕ

Ранняя диагностика

Определение гистотипа опухоли, стадии развития, потенциала к метастазированию

Контроль эффекта терапевтического воздействия (химио и радиотерапия)

Прогностическое значение выживаемости

Потенциальная терапия

РЕЗЮМЕ. МикроРНК в диагностике опухолейСоздан прообраз платформы на основе микроРНК для диагностики онкологических заболеваний, что позволит:


Создание панелей для диагностики онкологических заболеваний человека на основе молекулярных маркеров - микроРНК и соматических мутаций УЧАСТНИКИ ПРОЕКТА:

  • Титов Сергей Евгеньевич - Вектор-Бест, ИМКБ СО РАН,

  • Веряскина Юлия Андреевна - ИМКБ СО РАН

  • Ахмерова Лариса Григорьевна - ИМКБ СО РАН

  • Иванов Михаил Константинович – Вектор-Бест

  • Жимулев Игорь Федорович - ИМКБ СО РАН

  • Гуляева Людмила Федоровна - ИМББ СО РАМН

  • Деменков Павел Сергеевич - ИЦиГ СО РАН

  • Шевченко Сергей Петрович - МБУЗ № 1

  • Карпинская Елена Владимировна - МБУЗ № 1

  • Козлов Вадим Викторович - НООД

  • Войцицский Владимир Евгеньевич - НООД

  • Сидоров Сергей Васильевич - МБУЗ № 1

  • Ступак Вячеслав Владимирович - ФГБУ НИИТО

  • Лехнер Андрей Вячеславович - ФГБУ НИИТО

  • Садовой Михаил Анатольевич - ФГБУ НИИТО

  • При поддержке фирмы БИОРАД Сибирское отделение


Анти-МиР- терапия диагностики онкологических заболеваний человека на основе молекулярных маркеров - микроРНК и соматических мутаций

Nanoparticle-based therapy in an invivomicroRNA-155 (miR-155)-dependentmouse model of lymphoma (Babar et al.,PNAS,June 8, 2012)

Регрессия лимфомы

после доставки уникальных наночастиц

с анти-миР-155 в лимфоциты


  • Благодарю за внимание. диагностики онкологических заболеваний человека на основе молекулярных маркеров - микроРНК и соматических мутаций



Гипотезы 1+2 tumor-suppressor


Н.Н. Колесников, tumor-suppressor

С.Е. Титов,

Е.В. Карпинская,

C.П. Шевченко,

Ю.А. Веряскина,

Л.Г. Ахмерова,

М.К. Иванов ,

Л.Ф. Гуляева ,

В.В. Ступак,

А.В. Лехнер,

М.А. Садовой ,

В.В.Козлов,

С.В.Сидоров,

И.Ф.Жимулев

ИМКБ СО РАН, Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН;

ЗАО «Вектор-Бест»;

Городская клиническая больница №1 г.Новосибирска;

ИМББ СО РАН, Институт молекулярной биологии и биофизики СО РАН;

Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии Минздравсоцразвития РФ

Новосибирский онкологический диспансер

Создание панелей длядиагностики онкологических заболеваний человека на основе молекулярных маркеров - микроРНК и соматических мутаций в онкогенах


Операционный материал tumor-suppressor

Опухолевые и нормальные ткани были получены от 183 пациентов с различными типами новообразований щитовидной железы:

Основные классы опухолей и опухолеподобных

заболеваний щитовидной железы.

(в соответствии с международной гистологической классификацией

ВОЗ 2-го пересмотра (1988гг.).

Всего - 183


микроРНК в опухолях молочной железы

Веряскина и др.,2012, Колесников и др., 2013


7 2013
Опухоли головного мозга проанализированные по 7 миРНК в зависимости от их гистотипа (Колесников и др.,2013)


МикроРНК как биомаркеры. Анализ операционного материала с предоставленным гистологическим заключением

  • МикроРНК в опухолях ЩЖ

  • МикроРНК в опухолях МЖ

  • МикроРНК в опухолях головного мозга

  • Проанализировано:

  • ЩЖ – 183 образца,

  • МЖ – 77 образцов,

  • ОГМ – 70 образцов

  • Всего - 330


Главные признаки раковой клетки. операционного материала с предоставленным гистологическим заключением

  • Автономия ростовых сигнальных путей :

  • Самодостаточность в ростовых сигналах: раковые клетки продуцируют свои собственные ростовые сигналы и способны к пролиферации без внешних стимулов.

  • Невосприимчивость к антиростовым сигналам:

  • Раковые клетки уклоняются от воздействия антиростовых стоп-сигналов для того, чтобы пролиферировать.

  • Избегание апоптоза:

  • Опухолевые клетки уклоняются от апоптоза ( программированной клеточной смерти) и увеличиваются в числе.

  • Стабильный ангиогенез:

  • Раковые клетки индуцируют и обеспечивают рост новых кровеносных сосудов

  • Неограниченный потенциал репликации:

  • ДНК опухолевых клеток может воспроизводиться неограниченное число раз.

  • Инвазия в другие ткани и метастазирование:

  • Опухолевая масса порождает клетки-первопроходцы, колонизирующих места в организме с неограниченным питанием и пространством.

  • 4 Дополнения к признакам раковой клетки:

  • + дерегуляция энергетики клетки

  • +избегание воздействия иммунной системы

  • +хромосомные нарушения и нестабильность ДНК

  • + воспалительные процессы

Cell, January, 2000, March, 2011, Douglas Hanahan and Robert Weinberg.


Попарное сравнение двух групп образцов с помощью U-критерия Манна-Уитни


Изменение уровня экспрессии пяти микроРНК в разных гитопатологических типах опухолей ЩЖ


Мир-221 в доброкачественных и злокачественных опухолях ГМ, ЩЖ и МЖ


Мир-222 в доброкачественных и злокачественных опухолях ГМ, ЩЖ и МЖ


Мир-155 в доброкачественных и злокачественных опухолях ГМ, ЩЖ и МЖ


Мир-205 в доброкачественных и злокачественных опухолях ГМ, ЩЖ и МЖ