Cancer Immunotherapy exploiting engineered antibody fragments against prostate-specific membrane antigen

• Název práce v češtině: Vývoj protinádorových imunoterapeutických molekul na bázi fragmentů protilátek specifických pro prostatický specifický membránový antigen
• Název v anglickém jazyce: Cancer Immunotherapy exploiting engineered antibody fragments against prostate-specific membrane antigen
• Klíčová slova: rakovina prostaty, prostatický specifický membránový antigen, glutamátkarboxypeptidasa II, imunoterapie, bispecifická protilátka aktivující T lymfocyty, protilátka, jednořetězcové variabilní fragmenty, bispecifická protilátka aktivující monocyty, reaktivní formy kyslíku, fagocytóza
• Klíčová slova anglicky: prostate cancer, prostate-specific membrane antigen, glutamate carboxypeptidase II, immunotherapy, T lymphocyte-activating bispecific antibody, antibody, single-chain variable fragments, monocyte-activating bispecific antibody, reactive oxygen species, phagocytosis
• Akademický rok vypsání: 2018/2019
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra buněčné biologie (31-151)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Cyril Bařinka, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 22.10.2018
• Datum zadání: 22.10.2018
• Datum odevzdání elektronické podoby: 31.10.2023
• Datum proběhlé obhajoby: 05.02.2024
• Oponenti: RNDr. Ondřej Vaněk, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Z důvodů lepší využitelnosti v medicínské praxi jsou přirozené protilátky obvykle modifikovány metodami proteinového inženýrství. PhD projekt je zaměřen na přípravu derivátů protilátky 5D3 vyvinuté v naší laboratoři, která specificky rozpoznává prostatický specifický membránový antigen (PSMA) – marker nádorů prostaty. V rámci projektu budou připraveny deriváty protilátky 5D3, jako například jednořetězcové fragmenty variabilních domén nebo bispecifické molekuly. Tyto deriváty budou detailně charakterizovány v sérii biofyzikálních, biologických a strukturních stanovení. Vybrané kandidátní molekuly budou následně začleněny do tří platforem, u kterých bude zhodnocena využitelnost pro diagnostické zobrazování a terapii nádorů: (i) fúze s chelátory s imobilizovanými ionty kovů nebo s fluorescenčními značkami pro zobrazení nádorů; (ii) cytotoxické fúze s protilátkovými fragmenty specificky propojujícími T lymfocyty s nádorem; a (iii) cytotoxické fúze s peptidy navádějícími fagocytující buňky imunitního systému k cílovým nádorům. Zmíněné fúzní platformy budou nejprve otestovány v in vitro stanoveních a vybrané deriváty budou zařazeny do testování in vivo na myším modelu transplantačních štěpů.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

For reasons of better usability in medical practice, monoclonal antibodies are usually modified by protein engineering methods. The PhD project is focused on the preparation of derivatives of the 5D3 antibody developed in our laboratory, which specifically recognizes prostate-specific membrane antigen (PSMA) - a marker of prostate tumors. As part of the project, derivatives of the 5D3 antibody, such as single-chain fragments of variable domains or bispecific immune cell engagers, will be prepared. These derivatives will be characterized in detail in a series of biophysical, functional and structural determinations. The selected candidate molecules will subsequently be incorporated into three platforms that will be evaluated for diagnostic imaging and tumor therapy: (i) fusions with immobilized metal ion chelators or fluorescence markers for tumor imaging; (ii) cytotoxic BiTE fusions with antibody fragments recruiting T-cells to target tumors; and (iii) cytotoxic monocyte/macrophage engagers that will recruit immune cells for specific elimination of PSMA-positive tumors. The mentioned fusion platforms will first be tested in in vitro assays, and selected derivatives will then be tested in vivo on a mouse model of transplant grafts.