Autofagi i behandling av arvelig nyrekreft

Autofagi utnyttes av kreftceller og flere legemidler har vist seg å påvirke autofagi. Kan disse legemidlene brukes i behandling av sjelden arvelig nyrekreft? Bli med på å identifisere legemidler som påvirker autofagi og kan brukes i behandling av nyrekreft!

Bakgrunn

Birt-Hogg-Dubé (BHD) syndrom er en autosomal dominant tilstand som kjennetegnes av godartede hudforandringer, cyster i lungene, økt risiko for lungekollaps (pneumothorax) og økt risiko for nyrekreft.

© Helene Knævelsrud

Personer med BHD er disponert for nyrekreft og lever med usikkerheten om de kanskje vil utvikle nyrekreft over tid. Nyresvulstene hos BHD pasienter kan være av ulike histologiske typer, men kromofobe eller hybride kromofob/onkocytær er de vanligste. Personer som har BHD følges med regelmessig scanning av nyrene og operasjon av eventuelle svulster når de har nådd en viss størrelse. Det anbefales å bevare så mye normalt nyrevev som mulig, da det kan bli nødvendig å operere bort nye svulster senere.

BHD syndrom kommer av mutasjoner i genet folliculin (FLCN). Det er beskrevet rundt 200 ulike mutasjoner i FLCN og disse antas å inaktivere FLCN proteinet. Det er stor variasjon i alvorlighetsgraden av de kliniske manifestasjonene av BHD, selv innad i familier som har én spesifikk FLCN mutasjon.

Det er fortsatt uklart hvordan mutasjoner i FLCN leder til kreftutvikling. Proteinet FLCN er involvert i mange ulike cellulære prosesser og signaleringsveier, blant annet regulering av mTORC1, AMPK og autofagi. Autofagi er cellenes resirkuleringsmaskineri som bryter ned intracellulært materiale for å tilgjengeliggjøre byggesteiner for gjenbruk i cellen.

Problemstilling

Siden BHD er sjeldent er det lite interessant for farmasøytisk industri å utvikle legemidler spesielt rettet mot disse pasientene. Vår forskning har altså vist at FLCN har en hittil ukjent funksjon i hvordan celler skrur av autofagi. Det finnes allerede mange ulike legemidler som er kjent å påvirke autofagi. Flere av disse er også i klinisk bruk mot andre sykdomstilstander. Derfor ønsker vi å finne ut om disse legemidlene som kan være av nytte for behandling av nyrekreft hos BHD pasienter.  

Mål og metode

Prosjektets målsetning er å identifisere legemidler som påvirker autofagi og kan brukes i behandling nyrekreft hos personer med BHD. 

Første del av prosjektet vil være et drug screen i en cellelinje med FLCN mutasjon, isolert fra BHD-assosiert nyrekreft.

Andre del av prosjektet går ut på å analysere autofagi-nivåene i kliniske prøver fra nyrekreft, fra pasienter med eller uten BHD.

Disse to delene av prosjektet kan utføres samtidig eller etter hverandre.

Drug screening:

  • drug screen fra et bibliotek av 40 ulike substanser som er kjent å påvirke autofagi
  • effekt av de ulike substansene vil måles på proliferasjon, viabilitet og cellemigrasjon
  • nivå av autofagi +/- ulike testmedikamenter vil måles med western blot eller immunofluorescens

Analysere nivå av autofagi i kliniske prøver fra nyrekreft:

  • kliniske prøver vil hentes fra nyrekreft biobank på Ahus (drevet av Dr. Frode S. Nilsen og Dr. Cecilie Alfsen)
  • mutasjonsstatus i relevante gener verifiseres ved hjelp av sekvensering
  • autofaginivåer sjekkes gjennom immunohistokjemi mot relevante autofagimarkører

I et parallelt delprosjekt vil det etableres organoid-modeller av BHD nyrekreft, enten isolert fra Flcn-knockout mus eller fra humane celler isolert fra urin. Legemidler som påvirker autofagi vil også testes i disse.

Studentens arbeidsoppgaver

Drug screening:

  • dyrking av cellelinje med FLCN mutasjon
  • gjennomføre drug screen med 40 ulike substanser som påvirker autofagi:
    • proliferasjonsassay (live cell mikroskopi, flow cytometri, immunofluorescens)
    • viabilitetsassay (luminescens)
    • cellemigrasjonsassay (live cell mikroskopi)
  • analysere autofagi i cellelinjen (western blot, immunofluorescens)
  • verifisere positive hits med alternative forbindelser mot samme målprotein eller med RNAi

For å analysere nivå av autofagi i kliniske prøver fra nyrekreft:

  • sjekke mutasjonsstatus i relevante gener ved hjelp av sekvensering
  • analysere nivåer av autofagi i kliniske prøver fra biobanken på Ahus gjennom immunohistokjemi

Om forskningsmiljøet

Prosjektet er en del av forskningsgruppen til Jorrit Enserink, hvor det i øyeblikket er 2 forskere, 7 postdoktorer, 3 ph.d.-kandidater og 4 masterstudenter. I Enserink gruppen jobbes det både med å forstå autofagi ved bruk av gjær og bananfluer som modellorganismer, og med persontilpasset medisin og drugscreens for CML og AML i humane cellelinjer eller med pasientmateriale. Gruppen har ekspertise på modellering og statistiske metoder. Å bli med i vår gruppe vil altså gi spennende muligheter til å oppleve ulike sider ved basalmedisinsk forskning med et klart translasjonsperspektiv. Vi har et godt faglig og sosialt miljø, og en student vil få opplæring og veiledning i bruk av cellebiologiske metoder og teknikker.

Som forskerlinjestudent vil du få ulike muligheter til å få tilbakemelding på prosjektet ditt og trening i å forstå og diskutere vitenskapelige resultater. Forskningsgruppen har ukentlige labmøter, ”journal club” annenhver uke hvor vi diskuterer relevante publikasjoner og ulike foredragsserier på avdelings- og instituttnivå. Forskningsgruppen er også del av CanCell Senter for Fremragende Forskning. Det arrangeres mange spennende aktiviteter og seminarer i regi av CanCell.

Hovedveilder, Helene Knævelsrud, veileder nå en masterstudent og har også tidligere veiledet master og bachelorstudenter ved UiO og i Montreal. Samarbeidspartnerne som vil være relevante for dette prosjektet er Dr. Kjersti Jørgensen ved Seksjon for arvelig kreft, OUS, som har kontakt med personer med BHD i Helse Sør-Øst området; Dr. Karol Axcrona og Dr. Frode S. Nilsen ved Urologisk avdeling, Ahus, som treffer pasienter med BHD og nyrekreft; Dr. Cecilie Alfsen, patolog på Ahus.

Professor Anne Simonsen ved UiO vil være medveileder på prosjektet. Hun har lang erfaring med autofagi, har veiledet flere forskerlinjestudenter og leder en stor forskningsgruppe.

 

Emneord: Laboratorieprosjekt, Translasjonsforskning, Celler og molekyler, Kreft, Legemidler, Nyrer og urinveier
Publisert 16. sep. 2019 15:18 - Sist endret 18. sep. 2019 09:41