Role of 5-azacytidine in therapy of myelodysplastic syndrome

Abstract

Myelodysplastický syndrom (MDS) představuje skupinu klonálních poruch krvetvorby krevních buněk myeloidní řady postihující především pacienty starší 65 let. Jednu z možností léčby MDS představuje terapie pomocí chemoterapeutik 5-azacytidine a 5- aza-2'-deoxycytidine. Tyto látky jsou schopny vyvolat zástavu buněčného cyklu, buněčné diferenciace a/nebo apoptózy. In vitro experimenty naznačují, že 5-aza-2'-deoxycytidine způsobuje předčasnou buněčnou senescenci projevující se ireverzibilní zástavou buněčného cyklu, což nastolilo otázku, zda je tohoto efektu schopen i 5-azacytidine, strukturně blízká molekula. Za předpokladu absence pro-zánětlivého efektu senescentních buněk na okolní prostředí by tato léčebná strategie mohla být přínosná. V této práci jsme dokázali, že 5-azacytidine vyvolává odpověď na DNA poškození, která je popsaná jako zásadní pro vznik senescence. Detekovali jsme některé znaky senescence - zvýšení β-galactosidázové aktivity, nárůst PML a PML jaderných tělísek a vznik dlouhodobých lézí signalizujících DNA poškození - změny jejich hladiny však byly nízké, což nás vedlo k závěru, že 5-azacytidine nevyvolává senescenci u HeLa linie při použití standardního léčebného protokolu pro pacienty s MDS. Prokazatelně však podněcuje sekreci interleukinů IL6 a TGFβ. Výsledky, pokud se potvrdí na...

The myelodysplastic syndrome (MDS) is a group of hematopoietic clonal disorders resulting in the inefficient production of myeloid lineage blood cells, with the prevalence of patients older than 65 years. One of the possible treatment options for MDS is 5- azacytidine and 5-aza-2'-deoxycytidine therapy. These compounds have been shown to cause the induction of cell-cycle arrest, cell differentiation and/or apoptosis. The in vitro experiments with 5-aza-2'-deoxycytidine indicated that this compound causes the premature cellular senescence, a state of the irreversible cell-cycle arrest. We have asked, whether 5-azacytidine, as a molecule with similar structure, is capable of causing the same effect. This treatment strategy could be beneficial in case that the negative pro- inflammatory effect of senescent cells on their surroundings can be nullified. In this thesis we have shown that 5-azacytidine induces DNA damage response, which is described as a fundamental event for the onset of the cell senescence. We tested 5- azacytidine treated HeLa cells for several markers of the cell senescence - the increase of the β-galactosidase activity, the PML and PML nuclear bodies and the formation of persistent DNA damage signaling lesions - albeit all these markers were positive, it was the very low increase in...