ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ:

«ΕΡΕΥΝΩ-ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ»

«ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ, ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ & ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ» (ΕΠΑνΕΚ)

Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης Επιχειρησιακού Προγράμματος Ανταγωνιστικότητα

Επιχειρηματικότητα και Καινοτομία (ΕΥΔ ΕΠΑνΕΚ)

Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης και Εφαρμογής Δράσεων στους τομείς

Έρευνας, Τεχνολογικής Ανάπτυξης και Καινοτομίας

(ΕΥΔΕ ΕΤΑΚ)

Ανάδειξη Νέων Βιοδεικτών και Πιθανών Θεραπευτικών Στόχων για την Αντιμετώπιση Ασθενών με Πολλαπλούν Μυέλωμα

(My-BIOTag)

(ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΡΓΟΥ Τ1ΕΔΚ-01837)

Το Πολλαπλούν Μυέλωμα (ΠΜ) αποτελεί μία συχνή αιματολογική κακοήθεια με κύρια χαρακτηριστικά τη διήθηση του μυελού των οστών από κλωνικά πλασματοκύτταρα τα οποία πολλαπλασιάζονται συνεχώς και εκκρίνουν υψηλές ποσότητες μονοκλωνικής ανοσοσφαιρίνης. Η πρόδρομος κατάσταση του ΠΜ θεωρείται η Μονοκλωνική Γαμμαπάθεια Αδιευκρίνιστης Σημασίας (MGUS), ωστόσο, ένα πολύ μικρό ποσοστό ατόμων με MGUS θα εξελιχθεί σε ΠΜ. Παρά την εντατική έρευνα στο πεδίο, οι βασικές αιτίες και οι μοριακοί μηχανισμοί που εμπλέκονται στην παθογένεια της νόσου παραμένουν άγνωστοι. To ΠΜ χαρακτηρίζεται από μεγάλη ετερογένεια στο φαινότυπο, τις γενετικές αλλοιώσεις των κλωνικών πλασματοκυττάρων και την κλινική συμπτωματολογία των ασθενών. Οι ασθενείς, ανάλογα με τα κλινικά τους χαρακτηριστικά, εντάσσονται σε συγκεκριμένα προγνωστικά κλινικά στάδια με βάση καθιερωμένα κριτήρια. Η σταδιοποίηση αυτή αποτελεί ένα κώδικα επικοινωνίας μεταξύ της επιστημονικής κοινότητας και είναι ιδιαίτερα χρήσιμη στην κλινική πράξη, καθότι αφενός καθορίζει σε μεγάλο βαθμό το είδος της θεραπείας που πρόκειται να λάβει ο κάθε ασθενής, και αφετέρου, επιτρέπει τον σωστό σχεδιασμό κλινικών μελετών για την αξιολόγηση νέων χημειοθεραπευτικών φαρμάκων. Τα καθιερωμένα συστήματα σταδιοποίησης των ασθενών ωστόσο, έχουν συγκεκριμένους περιορισμούς, όπως διαφαίνεται από το γεγονός ότι ορισμένοι ασθενείς του ίδιου κλινικού σταδίου εμφανίζουν πολύ διαφορετική κλινική πορεία. Επομένως, η εξεύρεση νέων βιοδεικτών με ισχυρή προγνωστική αξία αποτελεί βασική προτεραιότητα στη κλινική έρευνα του ΠΜ. Στην παρούσα πράξη θα χρησιμοποιηθούν τεχνολογίες αιχμής για τον λεπτομερή μοριακό χαρακτηρισμό των κλωνικών πλασματοκυττάρων από ασθενείς ΠΜ όλων των κλινικών σταδίων και από ασυμπτωματικά άτομα με MGUS. Η συνδυαστική προσέγγιση της ανάλυσης του μεταγραφώματος και του πρωτεώματος και οι επακόλουθες συγκρίσεις με ισχυρά βιοπληροφορικά εργαλεία, θα αναδείξουν πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις και σηματοδοτικά μονοπάτια που εμπλέκονται στη διαδικασία της καρκινογένεσης αλλά και μηχανισμούς που απορυθμίζονται στα διαφορετικά στάδια εξέλιξης της νόσου. Η έκφραση πρωτεϊνών των ασθενών θα συσχετισθεί με τα κλινικά δεδομένα και την εξέλιξη της νόσου με στόχο την εύρεση: α) βιοδεικτών για την ακριβή σταδιοποίηση των ασθενών με βάση τις διαφορετικές αποκρίσεις ασθενών του ίδιου κλινικού σταδίου στην τρέχουσα θεραπεία, και β) προγνωστικών βιοδείκτών για την έγκαιρη διάκριση ανάμεσα σε περιπτώσεις MGUS που θα νοσήσουν απο ΜΜ και περιστατικά με σταθερή κλινική πορεία. Τα αποτελέσματα από τις αναλύσεις του μεταγραφώματος/πρωτεώματος των ασθενών θα επιβεβαιωθούν με πολυχρωματική κυτταρομετρία ροής σε ανεξάρτητα δείγματα ασθενών. Η κυτταρομετρία ροής αποτελεί μία εύχρηστη και ποσοτική μέθοδο υψηλής ευαισθησίας που χρησιμοποιείται ευρέως στη καθημερινή κλινική πράξη. Έτσι, θα καθορισθούν ποσοτικά τα επίπεδα έκφρασης για κάθε πιθανό βιοδείκτη. Ο βέλτιστος συνδυασμός βιοδεικτών θα επιτρέψει τη διεξαγωγή εύκολου και αποτελεσματικού προγνωστικού ελέγχου για το ΠΜ σε κάθε διαγνωστικό εργαστήριο που διαθέτει κυτταρομετρία ροής. Τέλος, οι πρωτεΐνες με κομβικό βιολογικό ρόλο στη καρκινογένεση του ΠΜ που θα προκύψουν απο την βιοπληροφορική ανάλυση θα αξιολογηθούν ως πιθανοί φαρμακευτικοί στόχοι για μελλοντικές θεραπείες. Ο έλεγχος θα πραγματοποιηθεί με τις κατάλληλες in-vitro δοκιμασίες κυτταροτοξικότητας σε κλωνοποιημένες κυτταρικές σειρές ΠΜ που θα υπερεκφράζουν και/ή αντίστοιχα θα υποεκφράζουν τις πρωτεΐνες αυτές.

Multiple myeloma (MM) is a common hematologic malignancy that is mainly characterized by the uncontrolled proliferation of clonal plasma cells secreting large amounts of monoclonal immunoglobulin. Monoclonal Gammopathy of Undetermined Significance (MGUS) is considered the precursor condition of MM, however, only a small percentage of patients with MGUS will develop MM. Despite considerable research efforts, the principal causes and molecular mechanisms leading to MM remain unclear. In MM, clonal plasma cells genetic alterations, phenotype and clinical manifestations are characterized by significant heterogeneity. Based on their clinical characteristics, patients are assigned to three specific prognostic clinical stages, according to established criteria. This staging is necessary for optimal communication among clinicians and is extremely useful in the clinical practice, as it determines the appropriate treatment strategy and assists in the appropriate design of clinical trials for the evaluation of novel chemotherapy drugs. However, the established patient staging system has certain limitations, since patients of the same stage have eventually very different clinical progress and outcomes. Thus, the discovery of novel biomarkers with high prognostic value is a top priority for clinical research focusing on MM.

In the proposed project, cutting-edge technology will be utilized for the comprehensive molecular characterization of clonal plasma cells originating from MM patients representing the different clinical stages and from asymptomatic MGUS subjects. The combination of transcriptomic and proteomic analyses and the comparisons made by powerful bioinformatics tools, will unveil protein-protein interactions and signaling pathways involved in carcinogenesis and mechanisms that are deregulated during the different stages of the disease. The protein expression profiles will be associated with the patients’ clinical data and disease outcome in order to develop: a) biomarkers for accurate patient stratification based on molecular profiling of patients that belong to the same clinical stage, yet exhibit distinct responses to treatment, and b) prognostic biomarkers capable of discriminating MGUS subjects that progress to MM from those that remain stable. The results of the transcriptomic and proteomic analyses will be confirmed with multicolor flow cytometry on independent patient cohorts. Flow cytometry is an easy to use quantitative method of high sensitivity that is broadly used in the clinical routine and will be utilized for the absolute quantification of the putative biomarkers. This project will result in the development of an easy protein based test that can be performed by any laboratory equipped with a flow cytometer and will be able to determine the stage and progression of potential MM patients. Finally, proteins with pivotal biological roles in cancerogenesis revealed by bioinformatics analysis will be evaluated as potential drug targets for the treatment of MM. This objective will be achieved by appropriate in vitro cytotoxicity assays on cloned MM cell lines with enhanced or inhibited expression of these proteins.

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΕΡΓΟΥ: Καθηγητής Μελέτιος-Αθανάσιος

Δημόπουλος, Πρύτανης ΕΚΠΑ

ΣΥΝΤΟΝΙΣΤΗΣ ΕΡΓΟΥ: Αναπλ. Καθηγητής Ευστάθιος Καστρίτης, ΕΚΠΑ

ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΕΣ ΟΜΑΔΕΣ:

Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ), Θεραπευτική Κλινική,

Ιατρική Σχολή και Τμήμα Βιολογίας, Σχολή Θετικών Επιστημών

Ίδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών (ΙΙΒΕΑΑ), Μονάδα

Πρωτεομικής

SafeBlood BioAnalytica (SbBio)

ΣΥΝΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ:

Δημόπουλος Μελέτιος-Αθανάσιος Ιατρός, ΕΚΠΑ

Καστρίτης Ευστάθιος Ιατρός, ΕΚΠΑ

Τέρπος Ευάγγγελος Ιατρός, ΕΚΠΑ

Τσιτσιλώνη Ουρανία Ιατρός/Βιολόγος, ΕΚΠΑ

Κωστόπουλος Ιωάννης Βιολόγος, ΕΚΠΑ

Μπακρατούνη Τίνα Βιολόγος, ΕΚΠΑ

Ωρολογάς Νικόλαος Βιολόγος, ΕΚΠΑ

Βλάχου Αντωνία Βιολόγος, ΙΙΒΕΑΑ

Ζωιδάκης Ιερώνυμος Βιοχημικός, ΙΙΒΕΑΑ

Μακρυδάκης Μανούσος Βιολόγος, ΙΙΒΕΑΑ

Πολύζος Αλέξανδρος Βιολόγος, ΙΙΒΕΑΑ

Χρήστου Δημήτριος, SbBio

Σπαχίδου Μαρία Βιολόγος, SbBio

Παπαδημητρίου Κωνσταντίνος Βιολόγος, SbBio