КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-25-00868
НазваниеМехано-биологические особенности эндоцитоза нано-размерных флуоресцентных сенсоров (зондов) клетками тройного негативного рака молочной железы и их прогностическое значение для определения метастатического потенциала
Руководитель Мерхер Юлия Борисовна, кандидат наук (признаваемый в РФ PhD)
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" , г Москва
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-208 - Онкология
Ключевые слова Онкология, эндоцитоз, метастазирование, инвазивность, биомаркеры, диагностирование и прогнозирование рака, тройной негативный рак молочной железы, механобиология, нано-частицы
Код ГРНТИ76.03.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Основная причина смертности от рака - метастазы; таким образом, его прогнозирование может критически повлиять на выживаемость пациентов. В настоящее время метастазы прогнозируются на основе статуса лимфатических узлов, размера опухоли, гистопатологии и генетического тестирования, однако все это не является безошибочным, и для получения результатов могут потребоваться недели. Выявление новых потенциальных прогностических факторов будет важным источником информации о рисках для практикующего онколога, что потенциально приведет к улучшению ухода за пациентами за счет упреждающей оптимизации стратегий лечения.
Миграция и инвазия раковых клеток - критический шаг в образовании метастазов. Было обнаружено, что механизмы цитоскелета (то есть актиновая сеть), используемые метастатическими клетками для процесса инвазии, аналогичны участию актинового цитоскелета в процессе эндоцитоза. С другой стороны, для процесса миграции клетки используют адгезивные структуры (также использованые при адгезии наночастиц), чтобы исследовать окружающую их среду и адаптировать их механические свойства. Ранее мы охарактеризовали инвазивные и миграционные способности клеток рака молочной железы, а также опухолевых клеток, полученных от пациентов, с помощью тестов на проникновение и миграцию. Мы достигли количественных и существенно разных результатов для различных раковых клеток; однако для сбора данных такого рода анализов требуется 4–72 часа. Поэтому крайне необходимы новые количественные и быстрые методы, и мы предлагаем использовать флуоресцентные наночастицы для прогнозирования метастазов.
В настоящее время наночастицы широко используются для адресной доставки лекарств, а частицы со специфическим покрытием инкапсулируются раковыми клетками посредством эндоцитоза. Мы использовали недорогие модифицированные карбоксилатом флуоресцентные частицы размером 200 нм для достижения адгезии и эффективности инкапсуляции клеток рака груди с высоким (MDA-MB-231) и низким (MCF7) метастатическим потенциалом. Используя микроскоп с высокой флуоресцентной визуализацией (ImageXpress Micro XL), мы обнаружили, что в течение короткого времени (до 1 часа) высокометастатические клетки способны прикрепляться и инкапсулировать значительно больше (p <0,05) наночастиц, чем низкометастатические клетки. Мы создали алгоритмы автоматического анализа изображений, чтобы найти количественную совместную локализацию (коэффициенты Пирсона и перекрытия) флуоресцентных наночастиц с отображаемыми клетками.
Полученные предварительные результаты эффективности инкапсуляции и адгезии могут привести к разработке нового клинического инструмента для прогнозирования метастазов. Конкретные цели предлагаемого проекта: 1) изучить захват и инкапсуляцию частиц инвазивными и высоко мигрирующими субпопуляциями метастатических раковых клеток; 2) охарактеризовать эндоцитарный путь субпопуляций раковых клеток; 3) и, наконец, для подтверждения результатов проекта, провести тестирование клинического материала (биопсия или послеоперационный материал) опухоли рака молочной железы, что приведет к разработке алгоритма для персонализированного прогностирования метастазов .
Цель предлагаемого проекта - найти связь между механобиологией метастазирования и эффективностью эндоцитоза и использовать ее для прогнозирования метастазирования. Научная и биологическая обоснованность анализа: вопрос, почему эндоцитоз позволяет оценивать MP опухолевых клеток, и открытие механизма, лежащего в основе дифференцировки метастатических и неметастатических клеток, будет идентифицироваться с помощью определенных молекулярных и / или генетических маркеров. установленный ранее в нашей лаборатории. Предлагаемый здесь метод очень прост, не требует ни дорогостоящих материалов или оборудования, ни манипуляций с клетками (например, сывороточного голодания, окрашивания, размножения), он потенциально подходит для множества клеток. Быстрое (до 1 часа) количественное, индивидуальное для пациента определение вероятности метастазирования в образце биопсии / хирургического вмешательства напрямую повлияет на выбор протоколов лечения онкологических больных и, в конечном итоге, увеличит их продолжительность жизни.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Ли Ю., Чжан Х., Мерхер Ю., Чен Л, Лиу Н., Леонов С., Чен Ю.
Recent advances in therapeutic strategies for triple-negative breast cancer
JOURNAL OF HEMATOLOGY & ONCOLOGY, 15:121, PMID: 36038913 (год публикации - 2022)
10.1186/s13045-022-01341-0
2.
Мерхер Ю., Контарева Е., Богдан Е., Ачкасов К., Гролман Ж., Леонов С.
Encapsulation and adhesion of nanoparticles as a potential biomarker for cancer cell metastatic propensity
research square, licensed under a CC BY 4.0 License (год публикации - 2022)
10.21203/rs.3.rs-1802748/v1
Публикации
1.
Леонов С., Иньян О., Ачкасов К., Богдан Е., Контарева Е., Чен Й., Фу И., Осипов А., Пустовалова М., Мерхер Ю.
Proteomic Markers for Mechanobiological Properties of Metastatic Cancer Cells
International Journal of Molecular Sciences, 24(5), 4773 (год публикации - 2023)
10.3390/ijms24054773
2.
Мерхер Ю., Иньян О., Контарева Е., Пустовалова М., Леонов С.
Assessing propensity to metastasize using nanoparticle cellular endocytosis
FEBS Open Bio, 13 (Suppl. S2) 61–258 (год публикации - 2023)
10.1002/2211-5463.13646
3.
Мерхер Ю., Контарева Е., Богдан Е., Ачкасов К., Максимова К., Гролман Д., Леонов С.
Encapsulation and adhesion of nanoparticles as a potential biomarker for TNBC cells metastatic propensity
Scientifc Reports, 13, Article number: 12289 (год публикации - 2023)
10.1038/s41598-023-33540-1