Search results

1

Wybrane zmiany fenotypowe oraz funkcjonalne zachodzące w komórkach raka jajnika poddanych in vitro terapii kombinowanej z zastosowaniem cisplatyny oraz hipertermii

100%

Zoń A., Bednarek I.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2023

|

issue 77

EN

INTRODUCTION: The typical treatment strategy used for ovarian cancer is surgery followed by chemotherapy using cytostatic drugs, including cisplatin. Unfortunately, the majority of patients experience a relapse of the disease, the main reason for which is the development of cisplatin resistance. Due to this, new treatment strategies are being sought, including combination therapy, an example of which is the simultaneous treatment of cells with a cytostatic drug and hyperthermia. The aim of the study was to assess the occurrence of phenotypic and functional changes in ovarian cancer cells treated with cisplatin and/or moderate hyperthermia. MATERIAL AND METHODS: Ovarian cancer cell lines SKOV-3 and TOV-21G were stimulated to apoptosis using cis-diammineplatinum(II) dichloride. Subsequently, the cells were subjected to hyperthermia by placing them in temperatures of 39°C, 40°C and a standard temperature of 37°C. Phenotypic changes within the cells were verified by fluorescent staining with acridine orange, ethidium bromide and DAPI (4′,6-diamidino-2-phenylindole). Functional changes related to in vitro cell migration were analyzed with the wound healing assay. RESULTS: It was shown that the effect of cisplatin on the cells led to death by apoptosis, whereby the effect of potentiating the action of the cytostatic agent by the use of moderate hyperthermia was noticed. In addition, in the case of cells of the SKOV-3 line treated with the aforementioned agents, a statistically significant decrease in cell migration was observed in relation to the population of control cells. CONCLUSIONS: The obtained results indicate that the treatment of ovarian cancer cells with cisplatin and moderate hyperthermia leads to the appearance of phenotypic changes in these cells, characteristic of apoptotic processes. In addition, the application of both agents induces such changes in the cells that reduce cell migration, thereby reducing the metastatic potential of ovarian cancer cells.

PL

WSTĘP: Typową strategią leczenia raka jajnika jest operacja chirurgiczna oraz podawana po niej chemioterapia wykorzystująca leki cytostatyczne, w tym cisplatynę. Niestety u większości pacjentek dochodzi do nawrotu choroby, którego głównym powodem jest wykształcanie przez komórki nowotworowe oporności na cisplatynę. Z tego względu intensywnie poszukuje się nowych rozwiązań terapeutycznych, m.in. terapii skojarzonej, której przykładem jest jednoczesne traktowanie komórek lekiem cytostatycznym oraz hipertermią. Celem pracy była ocena zmian fenotypowych oraz funkcjonalnych w komórkach raka jajnika poddanych działaniu cisplatyny i/lub umiarkowanej hipertermii. MATERIAŁ I METODY: Linie komórek raka jajnika SKOV-3 [ATCC: HTB-77] oraz TOV-21G [ATCC: CRL-11730] stymulowano do apoptozy z wykorzystaniem dichlorku cis-diamino platyny (II). Następnie komórki poddawano działaniu umiarkowanej hipertermii poprzez umieszczenie w temperaturach 39°C i 40°C oraz w temperaturze standardowej 37°C. Zmiany fenotypowe w obrębie badanych komórek weryfikowano z wykorzystaniem barwienia fluorescencyjnego z użyciem oranżu akrydyny, bromku etydyny oraz DAPI (4′,6-diamidyno-2-fenyloindol). Zmiany funkcjonalne odnoszące się do migracji in vitro komórek analizowano testem zarastania rany (wound healing assay). WYNIKI: Wykazano, że działanie na komórki cisplatyną indukowało śmierć komórek o charakterze apoptotycznym, przy czym zauważono efekt potencjalizacji działania cytostatyku na komórki poprzez zastosowanie umiarkowanej hipertermii (39C oraz 40C). Dodatkowo, w przypadku komórek linii SKOV-3 traktowanych wspomnianymi czynnikami, zaobserwowano istotny statystycznie spadek migracji komórek in vitro w odniesieniu do populacji komórek kontrolnych. WNIOSKI: Traktowanie komórek raka jajnika cisplatyną oraz umiarkowaną hipertermią prowadzi do zmian fenotypowych, charakterystycznych dla procesów apoptozy. Dodatkowo zastosowanie obu tych czynników indukuje takie zmiany w komórkach, które zmniejszają migrację komórek, a tym samym wpływają na zmniejszenie potencjału metastatycznego komórek raka jajnika.

2

STAT3 – ukryty czynnik transkrypcyjny celem terapii przeciwnowotworowych

100%

Poczęta M., Bednarek I.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2013

|

vol. 67

|

issue 2

133-141

EN

STAT proteins belong to the transcriptional factors family, and each of them performs a unique function in extracellular signal transduction and in direct regulation of transcription. Their function is based on controlling genes expression, which is involved in cell survival, proliferation, chemoresistance and angiogenesis. Phosphorylated STAT3 is observed in 70% of human cancers. STAT3 as an oncogenic protein is constitutively activated in many primary human cancers by different cytokines as: IL-6 IL-7, IL-10, IL-20, leptin, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), epidermal growth factor (EGF), platelet-derived growth factor (PDGF), and oncogenic proteins such as Src and Ras. Moreover, STAT3 can be activated by receptor and nonreceptor tyrosine kinases such as: epidermal growth factor receptor kinase (EGFR), activated Janus kinase (JAK) or kinase regulating extracellular signals (ERK). An important role of STAT3 is the regulation of cancer cells autonomous properties. The blocking of STAT3 expression in human cancer cells inhibits proliferation in vitro and cancer progression in vivo. To inhibit gene expression of STAT3, antisense oligonucleotides, rybozimes and DNAzymes can be used. The STAT3 protein can be blocked by tyrosine kinase inhibitors, negative dominants for the STAT3 protein, complementary to small nonpeptide particle drugs. Among the newest methods of gene expression regulation is the RNA – RNAi method of interference.

PL

Białka STAT (signal transducer and activator of transcription – przekaźnik sygnału i aktywator transkrypcji) to rodzina czynników transkrypcyjnych, z których każdy pełni unikalną funkcję w przekazywaniu sygnałów zewnątrzko-mórkowych oraz bezpośrednim regulowaniu transkrypcji. Ich funkcja polega na kontroli ekspresji genów, które zaangażowane są w przeżycie komórek, proliferację, chemiooporność oraz angiogenezę. Ufosforylowany STAT3 obserwuje się w blisko 70% ludzkich nowotworów. Pełniąc rolę białka onkogennego ulega on konstytutywnej aktywacji w wielu pierwotnych nowotworach u ludzi, będąc aktywowanym przez wiele różnych cytokin, takich jak IL-6 IL-7, IL-10, IL-20, leptyna, czynnik stymulujący wzrost kolonii granulocytów (granulocyte colony stimulating factor – G-CSF), epidermalny czynnik wzrostu (epidermal growth factor – EGF), płytkowy czynnik wzrostu (platelet-derived growth factor – PDGF), a także białka onkogenne, m.in. Src i Ras. Ponadto STAT3 może być aktywowany poprzez receptorowe i niereceptorowe kinazy tyrozynowe, takie jak: kinaza receptora epidermalnego czynnika wzrostu (kinase of epidermal growth factor receptor – EGFR), aktywowana kinaza Janus (activated Janus kinase – JAK), kinazy regulujące sygnały zewnątrzkomórkowe (kinases regulating extracellular signals – ERK). Jego istotną funkcją jest regulacja autonomicznych właściwości komórek nowotworowych. Blokowanie ekspresji STAT3 w ludzkich komórkach nowotworowych hamuje proliferację in vitro oraz progresję nowotworów in vivo. W celu wyciszenia ekspresji genów STAT3 można wykorzystać oligonukleotydy antysensowe, rybozymy i DNAzymy. Samo białko STAT3 można zablokować wykorzystując inhibitory kinazy tyrozynowej, dominanty negatywne wobec białka STAT3, komplementarne wobec leków małe niepeptydowe cząsteczki. Wśród najnowszych metod regulacji ekspresji genów znajduje się metoda wykorzystująca proces interferencji RNA – RNAi.

3

Wybrane zmiany fenotypowe oraz funkcjonalne zachodzące w komórkach raka jajnika poddanych in vitro terapii kombinowanej z zastosowaniem cisplatyny oraz hipertermii

100%

Zoń A., Bednarek I.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2023

|

issue 77

115-127

EN

INTRODUCTION: The typical treatment strategy used for ovarian cancer is surgery followed by chemotherapy using cytostatic drugs, including cisplatin. Unfortunately, the majority of patients experience a relapse of the disease, the main reason for which is the development of cisplatin resistance. Due to this, new treatment strategies are being sought, including combination therapy, an example of which is the simultaneous treatment of cells with a cytostatic drug and hyperthermia. The aim of the study was to assess the occurrence of phenotypic and functional changes in ovarian cancer cells treated with cisplatin and/or moderate hyperthermia. MATERIAL AND METHODS: Ovarian cancer cell lines SKOV-3 and TOV-21G were stimulated to apoptosis using cis-diammineplatinum(II) dichloride. Subsequently, the cells were subjected to hyperthermia by placing them in temperatures of 39°C, 40°C and a standard temperature of 37°C. Phenotypic changes within the cells were verified by fluorescent staining with acridine orange, ethidium bromide and DAPI (4′,6-diamidino-2-phenylindole). Functional changes related to in vitro cell migration were analyzed with the wound healing assay. RESULTS: It was shown that the effect of cisplatin on the cells led to death by apoptosis, whereby the effect of potentiating the action of the cytostatic agent by the use of moderate hyperthermia was noticed. In addition, in the case of cells of the SKOV-3 line treated with the aforementioned agents, a statistically significant decrease in cell migration was observed in relation to the population of control cells. CONCLUSIONS: The obtained results indicate that the treatment of ovarian cancer cells with cisplatin and moderate hyperthermia leads to the appearance of phenotypic changes in these cells, characteristic of apoptotic processes. In addition, the application of both agents induces such changes in the cells that reduce cell migration, thereby reducing the metastatic potential of ovarian cancer cells.

PL

WSTĘP: Typową strategią leczenia raka jajnika jest operacja chirurgiczna oraz podawana po niej chemioterapia wykorzystująca leki cytostatyczne, w tym cisplatynę. Niestety u większości pacjentek dochodzi do nawrotu choroby, którego głównym powodem jest wykształcanie przez komórki nowotworowe oporności na cisplatynę. Z tego względu intensywnie poszukuje się nowych rozwiązań terapeutycznych, m.in. terapii skojarzonej, której przykładem jest jednoczesne traktowanie komórek lekiem cytostatycznym oraz hipertermią. Celem pracy była ocena zmian fenotypowych oraz funkcjonalnych w komórkach raka jajnika poddanych działaniu cisplatyny i/lub umiarkowanej hipertermii. MATERIAŁ I METODY: Linie komórek raka jajnika SKOV-3 [ATCC: HTB-77] oraz TOV-21G [ATCC: CRL-11730] stymulowano do apoptozy z wykorzystaniem dichlorku cis-diamino platyny (II). Następnie komórki poddawano działaniu umiarkowanej hipertermii poprzez umieszczenie w temperaturach 39°C i 40°C oraz w temperaturze standardowej 37°C. Zmiany fenotypowe w obrębie badanych komórek weryfikowano z wyko-rzystaniem barwienia fluorescencyjnego z użyciem oranżu akrydyny, bromku etydyny oraz DAPI (4′,6-diamidyno-2-fenyloindol). Zmiany funkcjonalne odnoszące się do migracji in vitro komórek analizowano te-stem zarastania rany (wound healing assay). WYNIKI: Wykazano, że działanie na komórki cisplatyną indukowało śmierć komórek o charakterze apopto-tycznym, przy czym zauważono efekt potencjalizacji działania cytostatyku na komórki poprzez zastosowanie umiarkowanej hipertermii (39°C oraz 40°C). Dodatkowo, w przypadku komórek linii SKOV-3 traktowanych wspomnianymi czynnikami, zaobserwowano istotny statystycznie spadek migracji komórek in vitro w odnie-sieniu do populacji komórek kontrolnych. WNIOSKI: Traktowanie komórek raka jajnika cisplatyną oraz umiarkowaną hipertermią prowadzi do zmian fenotypowych, charakterystycznych dla procesów apoptozy. Dodatkowo zastosowanie obu tych czynników indukuje takie zmiany w komórkach, które zmniejszają migrację komórek, a tym samym wpływają na zmniejszenie potencjału metastatycznego komórek raka jajnika.

4

Modyfikacje epigenetyczne jako potencjalne cele terapii antynowotworowych

81%

Kulczycka A., Bednarek I., Dzierżewicz Z.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2013

|

vol. 67

|

issue 3

201-208

EN

Epigenetics analyses inherited characteristics not directly connected to the DNA nucleotide sequence. It investigates the relationships between biochemical modifications and the expression of selected genes. Initially, it was thought that gene expression depends on information encoded in the DNA sequence. However, it was discovered that the activity of many enzymes like methylases, demethylases, acetylases, deacetylases is necessary to regulate this process and its dysregulations may lead to e.g. cancer initiation and progression. Epigenetics has an impact on neoplastic transformation by reducing the global level of DNA methylation and increasing the methylation level within tumour suppressor gene promoters, which significantly impairs the repression of carcinogenesis. Additionally, modifications of histone proteins, based on disorders of acetylation-deacetylation and methylation-demethylation processes, may lead to overexpression of genes involved in cancer development. Numerous examples have been described, among others breast, prostate and colon cancers, depending on the modification of histone amino tails, primarily of histone H3. For such reasons, the possibility of using many therapies which can reverse the negative effect of these modifications by e.g. DNA demethylation (DNA demethylating drugs) or re-acetylation of histone lysine resides (histone deacetylase inhibitors) is examined. In the near future, epigenetics probably will allow the effective treatment of some cancer diseases, although further research on the impact of enzymatic modifications on the development of carcinogenesis is still needed.

PL

Epigenetyka zajmuje się badaniem cech dziedzicznych, które nie zależą bezpośrednio od sekwencji nukleotydowej w DNA, ale są rezultatem modyfikacji biochemicznych na ekspresję wybranych genów. Początkowo uważano, że ekspresja genów zależy tylko od informacji zapisanej zawartej w sekwencji DNA, z czasem okazało się, że liczne modyfikacje będące rezultatem działania różnych grup enzymów, w tym metylaz, demetylaz, acetylaz czy deacetylaz, wpływają na regulację tego procesu, a zaburzenia regulacji aktywności tych enzymów mogą prowadzić do wystąpienia i rozwoju m.in. nowotworów. Epigenetyczny aspekt rozwoju transformacji nowotworowej wskazuje na obniżenie globalnego poziomu metylacji DNA oraz podwyższenie poziomu metylacji w obrębie promotorów genów supresorowych, co znacząco upośledza represję nowotworzenia. Dodatkowo, modyfikacje białek histonowych, opierające się na dysregulacji procesów acetylacji–deacetylacji i metylacji – demetylacji, prowadzą do nadekspresji genów zaangażowanych w rozwój kancerogenezy. Opisane zostały liczne przykłady zależności wystąpienia nowotworów, m.in. raka sutka, stercza czy okrężnicy od wystąpienia danej modyfikacji reszt aminokwasowych białek histonowych, w tym głównie histonu H3. Z takich też przyczyn podejmowane są próby zastosowania terapii odwracających negatywny skutek wybranych modyfikacji, np. poprzez demetylację DNA (leki demetylujące DNA) czy reacetylację reszt lizynowych histonów (inhibitory decetylaz histonów). W niedalekiej przyszłości epigenetyka najprawdopodobniej u możliwi skuteczne leczenie części chorób nowotworowych, aczkolwiek konieczne są dalsze badania wpływu modyfikacji enzymatycznych na mechanizm rozwoju kancerogenezy.

5

Przeciwciała monoklonalne w regulacji transdukcji sygnału receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR) w komórkach nowotworowych

81%

Kampa R. P., Sypniewski D., Bednarek I.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2018

|

issue 72

12-20

EN

In recent years intensive research has been dedicated to the Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) due to its significant role in the pathogenesis of malignant tumors. In many types of cancers intracellular pathways modulated by EGFR have been identified as crucial factors influencing tumor survival and development. On the other hand, EGFR has also been shown to be a promising molecular target for potential therapeutic agents. Attempts to modify the signal transduction exerted by EGF have been made either by blocking the activity of certain elements of the EGFR pathway or by direct inhibition of the EGF receptor itself. It has also been demonstrated that the use of monoclonal antibodies to block the EGF receptor increases the effectiveness of conventional anticancer agents such as cisplatin. Thus, many anticancer therapies based on inhibitors of the selected components of the EGFR signaling pathway have been established, and many of them apply monoclonal antibodies.

PL

Receptor naskórkowego czynnika wzrostu EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor), ze względu na jego ważny udział w patogenezie nowotworów złośliwych, jest obiektem intensywnych badań naukowych ostatnich lat. W wielu typach nowotworów wewnątrzkomórkowe szlaki sygnalizacyjne pobudzane przez EGFR mają wręcz kluczowe znaczenie w ich rozwoju. Z drugiej strony wykazano, iż EGFR może stanowić bardzo obiecujący punkt uchwytu dla czynników terapeutycznych. Podjęto próby modyfikacji transdukcji sygnału przekazywanego przez aktywny EGFR wewnątrz komórek poprzez blokowanie aktywności elementów tego szlaku bądź samego receptora. Wykazano też, że blokowanie receptora EGFR przez przeciwciała monoklonalne podwyższa efektywność stosowanych w terapii kon-wencjonalnych czynników przeciwnowotworowych, np. cisplatyny. Dodatkowo opracowano wiele terapii przeciwno-wotworowych opierając się na zastosowaniu inhibitorów wybranych, kluczowych składowych szlaku sygnalizacyj-nego EGFR, z których wiele bazuje na zastosowaniu przeciwciał monoklonalnych.

6

ARDRA studies of the ribosomal RNA operon within the Desulfovibrio desulfuricans strains

81%

Szczerba J., Bednarek I., Dzierżewicz Z.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2009

|

vol. 63

|

issue 1

7-13

EN

BACKGROUND Desulfovibrio desulfuricans belong to the heterogeneous group of anaerobic, sulphate-reducing bacteria (SRB), widely distributed in various environments. As a result of dissimilatory sulphate reduction, they release hydrogen sulphide (H2S), which has a cytotoxic effect in human and animal organisms. It has been shown by many authors, that Desulfovibrio was the genus predominating in patients with ulcerative colitis. Some of these bacteria can act as opportunistic pathogens associated with primary bacteremia and abdominal infections such as abscesses. MATERIAL AND METHODS Fifteen (soil and intestinal) strains of Desulfovibrio desulfuricans species were cultured in modified sulphate-free Postgate’s liquid medium with pyruvate for 10 days. Bacterial DNA was extracted by using a commercially available kit and DNA was used as a template for amplification of the full-length 16S, 23S rDNA and the intergenic spacer region. Digested with restriction enzymes (AluI, EcoRI, HaeIII, HindIII, HinfI, MboI and PstI) PCR amplicons were resolved by electrophoresis on 2% agarose gels. RESULTS Digestion of rrn operon of Desulfovibrio desulfuricans by seven restriction enzymes allowed to obtain the characteristic restriction profiles for all 15 investigated strains. The results allow us to suggest three of used enzymes: HinfI, AluI and HaeIII as a useful for confirmation of the similarity within of rrn operon of isolates belonging to this species. Considering the restriction profiles received with HindIII, and EcoR1 enzymes it seems that their application is insufficient, but PstI enzyme is not acceptable for the analysis of rrn operon of these bacteria. CONCLUSIONS The obtained data have shown that ARDRA can be used for establishment of phylogenetic relations among isolates of Desulfovibrio desulfuricans species, providing the appropriate restriction enzyme is used.

PL

WSTĘP: Bakterie Desulfovibrio desulfuricans należą do szerokiej grupy beztlenowych bakterii redukujących siarczany (BRS), rozpowszechnionej w różnych środowiskach. Jako rezultat dysymilacyjnej redukcji siarczanów uwalniają do środowiska siarkowodór (H2S), który wpływa cytotoksycznie na organizm ludzi i zwierząt. Wielu autorów wykazało, iż rodzaj Desulfovibrio jest dominujący u osób cierpiących z powodu wrzodziejącego zapalenia okrężnicy. Ponadto niektóre gatunki tego rodzaju odgrywają role oportunistycznych patogenów wywołując bakteriemię, infekcje w obrębie jamy brzusznej oraz wrzody. MATERIAŁY I METODY: Piętnaście szczepów Desulfovibrio desulfuricans (glebowych i jelitowych) hodowanych było na modyfikowanym podłożu Postgata z dodatkiem pirogronianu przez 10 dni. Po wyizolowaniu genomowego DNA tych bakterii przeprowadzono reakcje PCR w celu namnożenia fragmentu operonu rrn obejmującego geny 16S, 23S oraz odcinek zmienny pomiędzy nimi. Otrzymane amplikony poddane zostały trawieniu enzymami restrykcyjnymi (AluI, EcoRI, HaeIII, HindIII, HinfI, MboI and PstI), a otrzymane fragmenty rozdzielono w 2% żelu agarozowym. REZULTATY: Przeprowadzona analiza restrykcyjna operonu rrn bakterii Desulfovibrio desulfuricans pozwoliła na otrzymanie charakterystycznych profili restrykcyjnych dla wszystkich piętnastu badanych szczepów. Uzyskane rezultaty pozwoliły uznać trzy z zastosowanych enzymów (HinfI, AluI oraz HaeIII) za odpowiednie do potwierdzenia podobieństw w obrębie operonu rrn bakterii tego gatunku. Biorąc pod uwagę profile otrzymane po trawieniu enzymami HindIII, EcoR1, możemy stwierdzić ich małą użyteczność w analizach operonu rrn gatunku Desulfovibrio desulfuricans, zaś enzym PstI w ogóle nie nadaje się do tego celu.

7

Modyfikacje epigenetyczne a ekspresja genów w nowotworzeniu

81%

Poczęta M., Nowak E., Bieg D., Bednarek I.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2018

|

issue 72

80-89

EN

Modyfikacje epigenetyczne są zmianami regulującymi ekspresję genów. Spośród tych modyfikacji metylacja DNA w regionach promotorowych genów jest najlepiej poznaną zmianą. Za metylację DNA odpowiada rodzina metylo-transferaz DNA. Proces ten jest odwracalny w wyniku reakcji demetylacji, w których pośrednią rolę odgrywają białka TET. Hipometylacja DNA oraz hipermetylacja regionów promotorowych genów bogatych w wyspy CpG należy do epigenetycznych mechanizmów powszechnie występujących w wielu typach nowotworów. Epigenetyczny mechanizm transformacji nowotworowej związany jest nie tylko ze zmianami w poziomie metylacji poszczególnych onkogenów czy też genów supresorowych, ale także z potranslacyjnymi modyfikacjami białek histonowych wymuszających zmia-ny w strukturze chromatyny. Określone modyfikacje, takie jak: metylacja, acetylacja, fosforylacja, ubikwitynacja, biotynylacja, ADP-rybozylacja oraz sumoilacja, mogą wpływać na kondensację chromatyny oraz na białka i kom-pleksy enzymatyczne decydujące o dostępności DNA, co z kolei wpływa na upakowanie, replikację, rekombinację, procesy naprawy oraz ekspresję DNA. W mechanizmach modulacji ekspresji genów zaangażowanych w procesy prowadzące do rozwoju nowotworów znaczącą rolę odgrywają dwa główne rodzaje małych interferencyjnych RNA siRNA oraz miRNA. Uzyskiwane dane z prowadzonych badań pokazują, że mechanizmy epigenetyczne uczestniczą w procesach pro- wadzących do rozwoju nowotworów, a poszukiwanie epigenetycznych biomarkerów może być przydatne w terapii nowotworów.

PL

Epigenetic modifications are changes which can regulate gene expression. DNA methylation in gene promoter regions is the most well-known change among epigenetic modifications. The family of DNA methyltransferases is responsible for DNA methylation. Methylation is reversible due to the demethylation reaction, executed by TET proteins. DNA hypomethylation and hypermethylation of gene promoter regions rich in CpG islands belonging to epigenetic mechanisms commonly occur in many tumors. The epigenetic mechanism of malignant transformation is related not only to changes in the level of methylation of oncogenes or tumor suppressor genes, but also to post-translational modifications of histone proteins, forcing changes in the chromatin structure. Certain modifications, such as methy-lation, acetylation, phosphorylation, ubiquitination, biotinylation, ADP–ribosylation, and sumoylation may affect chro-matin condensation, protein and enzyme complexes that determine the availability of DNA, which then affects the condensation, replication, recombination and repair processes, as well as gene expression. Among the modulatory mechanisms of the expression of genes involved in the processes leading to cancer development, two main types of small interfering RNA play an important role: siRNA and miRNA. Research data Show that epigenetic mechanisms are involved in the processes leading to tumor development, and searching for epigenetic biomarkers may be useful in epigenetic cancer therapy.

8

Wstępne wyniki zastosowania techniki interferencji RNA do wyciszania ekspresji genów MMP-2 i MMP-9 kodujących metaloproteinazy macierzy pozakomórkowej w komórkach raka płuca linii A549

81%

Galilejczyk A., Sypniewski D., Bednarek I.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2013

|

vol. 67

|

issue 3

157-165

EN

INTRODUCTION Tumor growth, invasion of surrounding tissues and metastasis require degradation of the protein components of the extracellular matrix and basement membranes. Matrix metalloproteinases play a major role in the process of digesting ECM components and intensify the adverse effects around the growing tumor. Increased expression and activity of MMP-2 and MMP-9 have been observed in many malignancies. The aim of this study was to design and apply a method based on RNA interference to reduce the expression of gelatinases. MATERIAL AND METHOD Silencing oligonucleotides directed at MMP-2 and MMP-9 genes were designed based on the mRNA sequences (GenBank) in the sirna program. Gene constructs were synthesized and cloned into the pSUPER.neo vector. After verifying their correctness, plasmid DNA was used to transfect human non-small cell lung cancer A549 cells. The changes in the level of MMP-2 and MMP-9 mRNA were determined by the Real TimeTM PCR technique. RESULTS After 24 hours of shRNA/MMP-2 construct application, no changes in the MMP-2 mRNA level were observed. In turn, after 10 days a 33.1% reduction was noticed. Downregulation of the MMP-9 gene was more efficient. After 24 hours of using plasmids carrying shRNA/MMP-9 constructs, a 95.6% decrease in the number of MMP-9 mRNA copies was observed. After 10 days, the level of MMP-9 gene expression was 26.2% in comparison to the mRNA level established for the control cells. CONCLUSIONS The RNA interference technique can be successfully used to downregulate the expression of MMP-2 and MMP-9 genes. The obtained results confirmed that our shRNA/MMP-2 and shRNA/MMP-9 constructs are capable of reducing the mRNA level in the non–small cell lung cancer A549 cell line.

PL

W S T Ę P Wzrost guzów nowotworowych, inwazja otaczających tkanek oraz powstawanie przerzutów wymagają degradacji białkowych składników macierzy pozakomórkowej oraz błon podstawnych. Metaloproteinazy macierzy pozakomórkowej odgrywają podstawową rolę w trawieniu składników macierzy i nasilają wiele niekorzystnych zmian w otoczeniu rozwijającego się nowotworu. W przebiegu licznych nowotworów szczególnie podkreśla się negatywną rolę metaloproteinaz należących do grupy żelatynaz. Celem pracy było zaprojektowanie i zastosowanie metody wykorzystującej zjawisko interferencji RNA, pozwalającej obniżyć ekspresję genów MMP-2 i MMP-9. MATERIAŁ I METODY Materiał do badań stanowiły ludzkie komórki nowotworowe niedrobnokomórkowego raka płuca linii A549. Wyciszające konstrukcje genetyczne zaprojektowano opierając się na sekwencjach mRNA dla MMP-2 i MMP-9, pochodzących z bazy danych GenBank, za pomocą programu komputerowego sirna, a następnie wklonowano do plazmidu pSUPER.neo. Po zweryfikowaniu prawidłowości otrzymanych konstrukcji, plazmidowy DNA wykorzystano do transfekcji komórek eukariotycznych A549. Do oceny zmian poziomu ekspresji mRNA MMP-2 i MMP-9 zastosowano metodę Real Time TM RT – PCR. WYNIKI W komórkach A549, do których wprowadzono zaprojektowane konstrukcje shRNA/MMP-2, po 24 godzinach nie zaobserwowano zmian poziomu mRNA MMP-2, natomiast po 10 dniach odnotowano 33,1% spadek ekspresji tego genu. Wydajniejszy był proces wyciszania ekspresji genu MMP-9 , gdyż w komórkach transfekowanych plazmidami niosącymi konstrukcje shRNA/MMP-9 zaobserwowano 95,6% spadek liczby kopii mRNA MMP- 9 już po 24 godzinach. Po 10 dniach poziom ekspresji genu MMP-9 wynosił 26,2% w stosunku do poziomu ustalonego dla komórek kontrolnych. WNIOSKI Technika interferencji RNA może być wykorzystywana do wyciszania ekspresji genów żelatynaz związanych z procesem metastazy nowotworów. Wstępne wyniki potwierdziły zdolność zaprojektowanych konstrukcj i genetycznych do potranskrypcyjnego wyciszania ekspresji tychże genów w komórkach niedrobnokomórkowego raka płuca linii A549

Refine search results

8 Annales Academiae Medicae Silesiensis

2 2023

2 2018

3 2013

1 2009

8 Bednarek I.

2 Dzierżewicz Z.

2 Poczęta M.

2 Sypniewski D.

2 Zoń A.

1 Bieg D.

1 Galilejczyk A.

1 Kampa R. P.

1 Kulczycka A.

1 Nowak E.

1 Szczerba J.

Wybrane zmiany fenotypowe oraz funkcjonalne zachodzące w komórkach raka jajnika poddanych in vitro terapii kombinowanej z zastosowaniem cisplatyny oraz hipertermii

STAT3 – ukryty czynnik transkrypcyjny celem terapii przeciwnowotworowych

Wybrane zmiany fenotypowe oraz funkcjonalne zachodzące w komórkach raka jajnika poddanych in vitro terapii kombinowanej z zastosowaniem cisplatyny oraz hipertermii

Modyfikacje epigenetyczne jako potencjalne cele terapii antynowotworowych

Przeciwciała monoklonalne w regulacji transdukcji sygnału receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR) w komórkach nowotworowych

ARDRA studies of the ribosomal RNA operon within the Desulfovibrio desulfuricans strains

Modyfikacje epigenetyczne a ekspresja genów w nowotworzeniu

Wstępne wyniki zastosowania techniki interferencji RNA do wyciszania ekspresji genów MMP-2 i MMP-9 kodujących metaloproteinazy macierzy pozakomórkowej w komórkach raka płuca linii A549