velikost textu

Transkripční faktor PU.1 jako cíl diferenciační terapie myelodysplastického syndromu 5-azacytidinem

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Transkripční faktor PU.1 jako cíl diferenciační terapie myelodysplastického syndromu 5-azacytidinem
Název v angličtině:
Transcription factor PU.1 is a target of 5-azacitidine during differentiation therapy of myelodysplastic syndrome
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
RNDr. Nikola Čuřík, Ph.D.
Id práce:
135923
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Genetika, molekulární biologie a virologie (NGEMOVI)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
18. 6. 2013
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
ABSTRAKT Transkripční faktor PU.1 je klíčovou molekulou řídící proces krvetvorby. Ztráta jeho funkce má za následek různé stupně poruchy diferenciace prakticky všech krevních buněčných linií. S funkcí PU.1 v zajištění správného průběhu diferenciace krevních buněk úzce souvisí také jeho role v potlačování procesu leukemogeneze. Snížená hladina PU.1 a poruchy schopnosti regulovat hladinu tohoto transkripčního faktoru v buňce jsou asociovány s různými formami akutní myeloidní leukémie (AML), ale také s dalšími hematologickými malignitami. Myelodysplastický syndrom (MDS) je klonální onemocnění krvetvorby s výrazně variabilním projevem a průběhem, pro jehož patogenezi je typická porucha diferenciace krevních buněk. Ta se projevuje ztrátou jejich funkce, vznikem elementů s morfologickými defekty (dysplasií) a hromaděním poškozených, nezralých buněk – blastů v kostní dřeni. Onemocnění MDS se často transformuje do AML. Charakteristickým rysem MDS je na molekulární úrovni potlačení exprese řady genů v důsledku aberantní zvýšené metylace DNA v jejich regulačních oblastech. Použití látek potlačujících metylaci DNA a obnovujících genovou expresi, jako je například 5-azacytidin (AZA), přináší v posledních letech klinicky významné výsledky při léčbě pacientů s MDS s vyšším rizikem (IPSS) a stalo se v podstatě již standardem. Navzdory řadě dílčích poznatků o působení AZA v MDS zůstává v porozumění mechanismům tohoto účinku mnoho nejasného. Komplikujícím faktorem poznání těchto mechanismů je především variabilita MDS na molekulární úrovni. Podstatou této dizertační práce jsou nové poznatky o tom, že PU.1 patří mezi geny, jehož exprese je u významné části pacientů s MDS s vyšším rizikem potlačena vlivem metylace DNA v jeho regulační oblasti URE. Zjistili jsme, že hladina PU.1 v progenitorech pacientů s MDS významně souvisí s odpovědí těchto pacientů na léčbu AZA. AZA je schopen účinně demetylovat DNA v oblasti URE a iniciovat další epigenetické procesy na úrovni chromatinu. Tyto procesy ve svém souhrnu vedou ke zvýšení exprese PU.1 a k projevům iniciace myeloidní diferenciace jak u modelových buněčných linií pro MDS tak u progenitorů izolovaných ex-vivo z kostní dřeně z pacientů s MDS. Účinek AZA na expresi PU.1 a navození myeloidní diferenciace lze dále ovlivňovat – zeslabovat i zesilovat – cytokiny včetně G-CSF, který je dnes intenzivně využíván v klinické praxi. AZA rovněž v modelových buněčných liniích pro MDS zastavuje buněčnou proliferaci a vyvolává v menší míře apoptózu. Tato práce souhrnně přináší důležitá pozorování, která jsou v současnosti dále studována pro zjištění účinnosti AZA in vitro.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT PU.1 is a key hematopoietic transcription factor. Knock-out of PU.1 in mouse is embryonic lethal due to complete depletion or several disruption of differentiation of multiple blood cell lineages. Low level of PU.1 and the disruption of its regulation are associated in vivo with acute myeloid leukemia and other hematologic malignancies. Myelodysplastic syndrome (MDS) is hematopoietic stem cell disorder with extremely heterogeneous features and outcome. It is characterized by improper differentiation of blood cells resulting in loss of function, dysplasia and blasts accumulation in bone marrow. About one third of MDS cases transforms into AML. MDS is also characterized by silencing of gene expression caused by aberrant DNA hypermethylation. Using DNA Methyltransferase inhibitors (DNMTi) such as 5-azacitidine (AZA) has good clinical results for the MDS patients with higher risk of disease. Indeed, AZA became standard therapy of high risk MDS in recent years. Nonetheless, our understanding of molecular mechanisms of AZA remains incomplete. This PhD thesis reports about the role of transcription factor PU.1 in MDS. We found that significant subset of high risk MDS patients express low level of PU.1 due to DNA hypermethylation of PU.1 upstream regulatory element (URE). We also found significant relationship between levels of PU.1 expression and response of patients to AZA treatment. AZA is capable to significantly demethylate DNA of URE and may also initiate other epigenetic changes on its chromatin such as histone modifications pattern. These changes result in upregulation of PU.1 expression and triggers myeloid differentiation of transformed MDS cell lines and CD34+ progenitors isolated ex vivo from a patient bone marrow. Effects of AZA on PU.1 expression and myeloid differentiation can be modified – attenuated or enhanced – by pre-stimulation with the cytokines including Granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF). AZA also inhibits cell proliferation and cause mild apoptosis in MDS cell lines. This work collectively provides important observations, that are currently further studied to be used in the future for in vitro assessment of AZA efficiency.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Nikola Čuřík, Ph.D. 2.06 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Nikola Čuřík, Ph.D. 19 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Nikola Čuřík, Ph.D. 8 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby RNDr. Marie Kočová, CSc. 80 kB