Studium metabolismu leukemických buněk ve vztahu k citlivosti na terapii

Abstract

Akutní lymfoblastická leukemie (ALL) je nejčastějším maligním onemocně- ním u dětí. Navzdory velkým úspěchům v léčbě tohoto onemocnění, relaps stále postihuje 15 - 20 % pacientů. Jedním z možných důvodů relapsu je vznik rezistence na cytostatika. Důležitou složkou chemoterapie u dětské ALL je L-asparagináza a právě rezistence vůčí ní často komplikuje průběh léčby. Příčiny vzniku rezistence zatím nebyly dostatečně popsány. Tato diplomová práce je součástí rozsáhlého projektu, který se snaží objasnit mechanismy účinku L-asparaginázy a příčiny vzniku rezistence na toto chemoterapeu- tikum. Rozdílné metabolické nároky u nádorových buněk byly popsány již v roce 1924 O. H. Warburgem a jsou předmětem zkoumání dodnes. Cílem této práce bylo zjistit vztah mezi bazálním metabolickým nasta- vením leukemických buněk a jejich citlivostí na L-asparaginázu. Za tímto účelem byly podrobně prozkoumány dvě metabolické dráhy, glykolýza a oxi- dativní fosforylace, pomocí přístroje Seahorse Bioanalyzer. Dále byla deteko- vána exprese vybraných genů, jejichž produkty se podílí na procesu glykolýzy. Studován byl také obsah mitochondriálního retikula v buňkách, exprese genu pro asparagin syntetázu a velikost buněk. Experimenty byly prováděny na 19 modelových leukemických buněčných liniích, které reprezentovaly genoty- picky...

Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common malignant dise- ase in children. Despite great advancements in treatment of this disease, around 15-20 % of patients suffer a relapse. One of the possible reasons for relapse is developed resistance to cytostatic drugs. L-asparaginase is an im- portant chemotherapy component for childhood ALL and resistance to this drug often complicates treatment. To date, causes of developing resistance have not been sufficiently described. This thesis is a part of a greater research project focusing on mechanisms of L-asparaginase's activity and reasons for developing resistance to this chemotherapeutic agent. Differential metabolic requirements of cancerous cells have been described as early as 1924 by O. H. Warburg and they have been subject to scientific inquiry since. This study aimed to describe the relationship between basal metabolic determinants of leukemia cells and their sensitivity to L-asparaginase. For this reason, two metabolic pathways, glycolysis and oxidative phosphorylati- on, were studied in detail using a Seahorse Bioanalyzer. Further, expression of specific genes involved in glycolysis was detected. Content of mitochon- drial reticulum in cells, expression of the asparagine synthetase gene, and cell size were also studied. Experiments were...