ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ, ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ & ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
 
  Ανάπτυξη Φαρμάκων
  Μοριακή Ανάλυση
  Οργανική & Οργανομεταλλική Χημεία
  Φαρμακευτική Χημεία
  Δομική Βιολογία & Χημεία
  Μοριακή Ενδοκρινολογία
  Γονιδιακή Ρύθμιση
  Μοριακή και Κυτταρική Γήρανση
  Βιοϊατρικές Εφαρμογές
  Ολιστικές προσεγγίσεις στην υγεία
  Χημική Καρκινογένεση & Γεννετική Τοξικολογία
  Μεταβολική Μηχανική & Βιοπληροφορική
  Βιοτεχνολογία
  Ενζυμική και Συνθετική Βιοτεχνολογία
  Βιομιμητική & Νανοβιοτεχνολογία

 

 

Γονιδιακή Ρύθμιση

 

Δρ Αλέξανδρος Πίντζας, Διευθυντής Ερευνών
Διευθυντής Ινστιτούτου Βιολογίας, Φαρμακευτικής Χημείας & Βιοτεχνολογίας

 

 

 

Μέλη ερευνητικής ομάδας:
Βίβιαν Κοσμίδου, MSc, Τεχνικός Επιστήμονας
Δρ Ευτυχία Οικονόμου, Μεταδιδακτορική Ερευνήτρια
Dr Angelo Ferraro, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής
Δρ Χρήστος Κοντός, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής
Μαρία Φραντζή, BSc, συνεργάτιδα έρευνας
Δήμητρα Σιάκουλη, BSc, συνεργάτιδα έρευνας

 

Αντικείμενο έρευνας

Oι μελέτες αυτές γίνονται στο Eργαστήριο Γονιδιακής Pύθμισης στο Iνστιτούτο Bιολογικών Eρευνών και Bιοτεχνολογίας του Eθνικού Iδρύματος Eρευνών στα πλαίσια Eυρωπαϊκών και Ελληνικών ερευνητικών δικτύων:

1.  Ανάλυση γονιδιακής έκφρασης επαγόμενη από ογκογονίδια στο καρκίνο του παχέος εντέρου με τη χρήση μικροσυστοιχιών γονιδίων
Κυτταρικά συστήματα που αντιπροσωπεύουν διακριτά στάδια του καρκίνου του παχέος εντέρου καθώς και συστήματα που υπερεκφράζουν ογκογόνες μορφές του ογκογονίδιου RAS και BRAF έχουν χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση γονιαδικής έκφρασης με χρήση μικροσυστοιχιών γονιδίων  . Εχει δειχθεί ότι τα ογκογονίδια RAS και BRAF προσδίδουν σε μη καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου διαφορετικές καρκινικές ιδιότητες (Oikonomou, Makrodouli et al., Neoplasia, 2009). Εχουν εντοπιστεί και έχουν επιβεβαιωθεί  σημαντικά γονίδια-στόχοι των ογκογονιδίων σε αυτό το σύστημα (Roberts et al., Int. J. Cancer, 2005; Joyce et al., Clin Exp Metastasis 2009; Joyce et al., under revision, 2011).
Σε συστήματα ρυθμιζόμενης έκφρασης του μεταλλαγμένου ογκογονίδιου RAS  σε ευκαρυωτικά κύτταρα μελετήθηκαν οι άμεσες συνέπειες της έκφρασης της Ras σε κύτταρα NIH3T3 και HEK 293 και βρέθηκε ένας μηχανισμός πυρηνικής ρύθμισης της ERK κινάσης από τη φωσφατάση MKP-1 (Plows et al., Biochem. J., 2002). Εχει επίσης γίνει ανάλυση  της από το RAS επαγώμενης γονιδιακής έκφρασης με χρήση μικροσυστοιχιών γονιδίων σε αυτά τα συστήματα . Εντοπίστηκαν και επιβεβαιώνονται ειδικά γονίδια που ρυθμίζονται  από το RAS  πολύ νωρίς μετά την  έκφρασή του (Moumtzi et al, 2010).


2.  Μηχανισμοί καρκινικής μετάστασης και γονιδιακή ρύθμιση στην Επιθηλιο-Μεσεγχυματική Μετάβαση (EMT)
Η Επιθηλιο-Μεσεγχυματική Μετάβαση  (EMT) είναι μία σημαντική ιδιότητα κατά την εμβρυική ανάπτυξη και κατά τη καρκινική μετάσταση (Voulgari et al., BBA Rev. Cancer, 2009). Εχουμε αναπτύξει ένα  κυτταρικό μονέλο ΕΜΤ στο καρκίνο του παχέος εντέρου με επιμόλυνση αδενοματικών κυττάρων με το ογκογονίδιο HaRASV12 (Caco-H). Τα κύτταρα αναπτύσουν μεταστατικές καρκινικές ιδιότητες (Roberts et al., Int. J. Cancer, 2005), οι οποίες έχουν συσχετιστεί με γονιδιακή έκφραση στην EMT (Joyce et al, Clin Exp Metastasis, 2009) , από όπου αναμένεται να προκύψουν νέοι δείκτες η συνδυασμός δεικτών για χρήση στη κλινική. Τα κύτταρα με EMT υπερεκφράζουν μεγάλα ποσά Βιμεντίνης που ρυθμίζεται απο το Fra-1 (Andreolas et al. Int. J. Cancer, 2008) από πολυ χαμηλή έκφραση Ε-cadherin που ρυθμίζεται απο το παράγοντα TAF12 (Voulgari et al. Mol. Cancer Res., 2008.) και Ιντεγρινης-α6 που ρυθμίζεται συνεργιστικά από AP-1 και επιλεγμένα TAFs (TBP Αssociated Factors) (Kalogeropoulou et al., Mol. Cancer Res, 2010). Κατα την ΕΜΤ, το γονίδιο της E-cadherin καθώς και αυτό της cyclin D1 ρυθμίζονται από μετα-μεταφραστικές διαμορφώσεις της ιστόνης H3 και αντίστοιχες μεθυλοτρανσφεράσες πρωτεινών (Mazon-Pelaez et al. Int. J. Biochem. Cell Biol , 2010).

 

3.  Ογκογένεση και κυτταρικός θάνατος: Μηχανισμοί δράσης του TRAIL, συνέργεια με άλλες θεραπευτικά μόρια και ρόλος των ογκογονιδίων RAS και BRAF στην ευαισθητοποίηση κυττάρων στο κυτταρικό θάνατο από το TRAIL.
Νέες προσεγγίσεις για αντι-καρκινικές θεραπείες χρησιμοποιούν αποπτωτικούς μηχανισμούς για να προκαλούν κυτταρικό θάνατο  τα καρκινικά κύτταρα. Το TRAIL είναι ένα νέο πολλά υποσχόμενο αντι-καρκινικό μόριο, που έχει επιλεκτική δράση στα καρκινικά έναντι των φυσιολογικών κυττάρων. Εχει δειχθεί στο Eργαστήριο Γονιδιακής Pύθμισης η επιλεκτική δράση του TRAIL σε καρκινικά κύτταρα του καρκίνου του παχέος εντέρου του ανθρώπου in vitro και in vivo (Oikonomou et al, Br. J. Cancer, 2007). Επίσης έχει δειχθεί ότι το μεταλλαγμένο ογκογονίδιο RASV12 ευαισθητοποιεί τα κύτταρα στο κυτταρικό θάνατο από το TRAIL ( Drosopoulos et al., J. Biol. Chem., 2005) Σε συνεργασία με το Γενικό Κρατικό  Νοσοκομεία της Αθήνας, οι υποδοχείς του TRAIL βρεθηκαν υπερεκφρασμενοι και σε νεοπλασματα παχεος εντέρου με μεταλλάξεις στα K-RAS και BRAF (Oikonomou, et al., 2009), που ειναι μια ενδειξη οτι οι ασθενεις αυτοί μπορεί να ανταποκρίνονται στη θεραπεία με TRAIL. Εξ άλλου, λογικοί συνδυασμοί του TRAIL με ειδικούς αναστολείς BRAF και PI3K κινασών, μπορυν να ξαπαράσουν την ανίσταση καρκινικών όγκων (Oikonomou et al., under revision, 2011). Οι μελέτες γίνονται και σε συνεργασία με το Εργαστήριο του Dr L. Andera, Czech Academy of Sciences.
Εχει επίσης μελετηθεί η επίδραση συστατικών ουσιών της διατροφής σε κυτταρικές σειρές του παχέος εντέρου και σε in vitro κυτταρικά συστήματα χημειοπροστασίας. Εχουν εντοπιστεί πολυφαινολικές ουσίες με χημειοπροστατευτική δράση και εχει δειχτεί η δράση τους με μηχανισμούς αυτοφαγίας (Psahoulia et al., Carcinogenesis, 2007), καθώς και η συνέργειά τους με το TRAIL (Psachoulia et al., Mol. Cancer Ther., 2007)

 

Ανταγωνιστικά χρηματοδοτούμενα έργα (επιλογή, 2005-)

  1. 2013-2015:“STHENOS”, Targeted therapeutic approaches against degenerative diseases, with special focus on cancer and ageing. National Strategic Reference Framework, Action “Developmental Projects of Research Organisations- Kripis”. Funding for the Institute: 1500 kEuros Funding for the lab: 30 kEuros (co-ordinator).
  2. 2012-2015: “THERACAN”,  Exploiting molecular pathways of apoptotic cell death for the rational design of therapeutic strategies for colon cancer. National Strategic Reference Framework, Action “Co-operation II”. Funding for the lab: 200 kEuros
  3. 2009-2013 : “EpiDiaCan”, Development of sensitive methodologies for exploitation of early epigenetic marker diagnosis in major types of cancer. 7FP EU- Cooperation” –Theme "Health”. Total funding 2.843 kEuros, for the lab 504 kEuros (Co-ordinator)
  4. 2010-2014: “POM”. PIK3CA Oncogenic Mutations in Breast and Colon Cancers: Development of Targeted Anticancer Drugs and Diagnostics. National  Strategic Reference Framework, Action “Co-operation”. Funding for NHRF: 330kEuros, for the lab: 130 kEuros
  5. 2006-2010 : “Oncodeath” Resistant determinants and sensitisation of solid tumor cells to death receptor related therapies: combination of TRAIL with other therapeutic molecules. EU-Combating Cancer Programme. Total funding 2.345 kEuros , for the lab: 345 kEuros (Co-ordinator)
  6. 2006-2009: Functional oncogenomics: a powerful tool towards diagnosis and treatment of human colorectal cancer. Greek Research Network PENED. Funding 235 kEuros (Co-ordinator)
  7. 2004-2008: “Macromolecular assemblies involved in regulated gene expression: structural/functional characteristics, interplay and novel functions”, EU Transfer of Knowledge (TOK) Research Programme, funding for the lab: 250 kEuros
  8. 2004-2008: “TAF-Chromatin” EU Research Training Network (RTN) Programme. Participation of 7 labs from 6 countries. Funding for the lab: 370 kEuros.
  9. 2004-2007: “Transcription complex dynamics controlling specific gene expression programs” EU- Fundamental Genomics Programme. funding for the lab: 450 kEuros
  10. 2004-2006: “Molecular mechanisms of tumour invasion and metastasis”, Research cooperation programme between Greece and USA. Funding for the lab: 60 kEuros
  11. 2003-2006:  “In vivo and in silico analysis of gene expression induced by Ras oncogene in cancer” , Greek Research Network PENED. Funding 140 kEuros (co-ordinator)
  12. 2002-2005: “Regulation of transcription and mRNA processing by oncogenic signals”, EU-IHP Research Programme. Funding: 228 kEuros  (co-ordinator)

 

 

Επιλεγμένες δημοσιεύσεις (2005-; I.F >4.5)

1. Ferraro, A., Kontos, C., Boni, T., Bantounas, I., Siakouli, D., Kosmidou, V., Vlassi, M., Spyridakis, Y., Tsipras, I., Zografos, G., and Pintzas, A. (2014). Epigenetic regulation of miR-21 in colorectal cancer: ITGB4 as a novel miR-21 target and a three-gene network (miR-21-ITGB4-PCDC4) as predictor of metastatic tumor potential. Epigenetics 9, 129-141.

2. Kosmidou, V., Oikonomou, E., Vlassi, M., Avlonitis, S., Katseli, A., Tsipras, I., Moutzoukou, D., Kontogeorgos, G., Zografos, G. and Pintzas, A. (2013). Intratumor heterogeneity revealed by KRAS, BRAF and PIK3CA pyrosequencing:  KRAS double mutations and mutation profile differences between tumor center and periphery. Human Mutation. In press. doi: 10.1002/humu.22496.

3. Ferraro, A., Mourtzoukou, D., Kosmidou, V., Avlonitis, S., Kontogeorgos, G., Zografos, G., and Pintzas, A. (2013). EZH2 is regulated by ERK/AKT and targets Integrin α2 gene to control Epithelial-Mesenchymal Transition and anoikis in colon cancer cells. Int J Biochem Cell Biol, 45, 243-254.

4. Makrodouli, E., Oikonomou, E., Koc, M., Andera, L., Sasazuki, T., Shirasawa, S., and Pintzas, A. (2011). BRAF and RAS oncogenes regulate  Rho GTPase pathways to induce migration and invasion properties in human colon cancer cells: a comparative study. Mol. Cancer 10, 118.  (Highly accessed article in BioMed Central)

5. Mazón Peláez, I., Kalogeropoulou, M., Ferraro, A., Voulgari, A., Pankotai, T., Boros, I., and  Pintzas, A. (2010). Oncogenic RAS alters the global and gene specific Histone modification pattern during Epithelial-Mesenchymal Transition in colorectal carcinoma cells. Int. J. Biochem. Cell Biol. 42, 911–920  

6. Kalogeropoulou M., Voulgari A., Kostourou, V., Sandaltzopoulos, R., Dikstein, R., Davidson, I., Tora, L. and Pintzas, A.(2010). TAF4b and Jun/AP-1 collaborate to regulate expression of Integrin α6 and cancer cell migration properties.Mol. Cancer Res. 8, 554-568.

7. Voulgari A. and Pintzas, A. (2009). Epithelial-Mesenchymal Transition in cancer metastasis: mechanisms, markers and strategies to overcome drug resistance in the clinic. BBA Reviews on Cancer 1796, 75-90. (5th most cited Journal’s article)

8. Oikonomou, E., Kosmidou, V., Katseli, A., Kothonidis, K., Mourtzoukou, D.,   Kontogeorgos, G., Andera, L., Zografos, G., and Pintzas, A. (2009). TRAIL Receptor Upregulation Correlates to KRAS/ BRAF Mutations in Human Colon Cancer Tumours and Respective Normal Tissue. Int. J. Cancer 125, 2127-2135.

9. Oikonomou E., Makrodouli E.,  Evagelidou, M., Joyce T., Probert, L. and  Pintzas A. (2009). BRAFV600E efficient transformation and induction of MSI versus KRASG12V induction of senescence markers in human colon cancer cells. Neoplasia 11, 1116-1131.

10. Andreolas C., Kalogeropoulou, M., Voulgari, A. and Pintzas, A. (2008). Oncogenic Ha-RAS enhances Vimentin expression through FRA-1 to induce Epithelial Mesenchymal Transition in human colon carcinoma cells. Int. J. Cancer  122, 1745–1756.

11. Voulgari, A., Voskou, S., Tora, L., Davidson, I. Sasazuki T., Shirasawa, S., and Pintzas, A. (2008). TAF12 is important for Ras-induced transformation properties of colorectal cancer cells. Mol. Cancer Res. 6, 1071-1083.

12. Psahoulia, F.H., Moumtzi , S., Roberts, M.L., Sasazuki T., Shirasawa S. , and Pintzas, A. (2007). Quercetin mediates preferential degradation of oncogenic Ras and causes autophagy in Ha-RAS-transformed human colon cells. Carcinogenesis 28, 1021-1031.

13. Oikonomou, E., Kothonidis, K., Taoufik, E., Probert, L., Zografos, G., Nasioulas, G., Andera, L., and  Pintzas, A. (2007). Newly Established Tumourigenic Primary Human Colon Cancer Cell Lines are Sensitive to TRAIL Induced Apoptosis in vitro and in vivo. Br. J. Cancer  97, 73 – 84.
  
14. Psahoulia, F. H., Drosopoulos K. G., Doubravska, L., Andera, L. and Pintzas, A. (2007). Quercetin enhances TRAIL-mediated apoptosis in colon cancer cells by inducing the accumulation of death receptors in lipid rafts. Mol. Cancer. Ther  6, 2591-2599.

15. Roberts, M., Drosopoulos, K., Vasileiou, G., Stricker, M., Taoufik E., Maercker, C., Guialis, A., Alexis, MN. and Pintzas, A. (2006). Microarray analysis of the differential transformation mediated by kirsten and harvey ras oncogenes in a human colon adenocarcinoma cell line. Int. J. Cancer 118, 616–627.

15. Drosopoulos, K. Roberts , M., Cermak, L., Sasazuki , T., Shirasawa, S.,  Andera L. and  Pintzas, A. (2005). Oncogenic Ras transformation sensitizes human colon cancer cells to TRAIL induced apoptosis by upregulating DR4 and DR5 receptors through a MEK dependent pathway. J. Biol. Chem. 280, 22856-22867.

 

 

 

 

Νέα

 

EpiDiaCan
Development of sensitive methodologies for exploitation of early epigenetic marker diagnosis in major types of cancer
Visit the web site

 

 

ONCODEATH Project
Sensitisation of solid tumour cells to death receptor related therapies
Visit the web page

 

 

Marie Curie Research Training Network TAF-Chromatin

 

TRAIL: Ο έξυπνος ''αντικαρκινικός'' παράγοντας και η δυνητική θεραπευτική εφαρμογή του

 

 

 

 

 

 

 

© National Hellenic Research Foundation (NHRF), 48 Vassileos Constantinou Ave., 11635 Athens, Greece, Tel. +302107273700, Fax. +302107246618