Ověření možnosti terapie nádorových onemocnění pomocí bakterií Stenotrophomonas maltophilia. Optimalizace této terapie, vliv agonistů signálních receptorů.

Petra SVÁČKOVÁ

Bakalářská práce

Verification of the possibility of cancer therapy using bacteria Stenotrophomonas maltophilia. Optimization of this therapy, the effect of agonist of signaling receptors.

Anotace:

Nádorové onemocnění neboli rakovina, je velice obávaným onemocněním, které je staré jako lidstvo samo. Rakovina je chápana jako civilizační onemocnění, kterým je postiženo čím dál tím více lidí. Ze statistických průzkumů vyplývá, že jde o problém více než aktuální, kterému je třeba věnovat velkou pozornost. Hlavními cíli této bakalářské práce je pochopení problematiky terapie nádorových onemocnění a ověření možnosti terapie za použití mikroorganismů. Bakalářská práce má část teoretickou a experimentální. V části experimentální byly ověřeny poznatky a hypotézy získané rešeršní prací v teoretické části Teoretická část je zaměřena na pochopení rozsáhlého tématu rakoviny, od definice co rakovina je, jak vzniká až po možnosti terapie. Druhá část teoretické části je zaměřena na terapii nádorových onemocnění za použití mikroorganismů. Byla zpracována rešerše zabývající se použitím bakterií k léčbě rakoviny. Dále bylo rešerší zjištěno, že nádorové buňky mají při přirozeném pH náboj negativní. To znamená, že pokud se najde bakterie, která má náboj přirozeně pozitivní a aplikuje se do místa nádoru, dojde k navázání pozitivně nabité bakterie na negativně nabitou nádorovou buňku. Po navázání bude následovat imunitní reakce organismu bojující nejen proti zánětu, vytvořeném po aplikaci bakterie, ale současně i proti nádorovým buňkám. Jako pozitivně nabitou bakterií se jeví S. maltophilia. K potvrzení této hypotézy bylo třeba nalézt bakterii s podobnými vlastnostmi, velikostí a schopností pohybu jako má S. maltophilia, ale s nábojem záporným. Nejvíce vyhovující je bakterie S. marcescens, která byla také součástí Colleyho toxinu. Pokusy byly prováděny na samicích myší inbredního kmene C57BL/6 od Charles River Laboratories. Byla použita buněčná linie myšího melanomu B16-F10. Ve fázi prvního in vitro experimentu byla zavedena metoda kultivace bakterií S. maltophilia a S. marcescens. Při prvním in vivo experimentu se ověřila hypotéza, že intratumorálním aplikováním vakcíny s inaktivovanou bakterií S. maltophilia došlo k ovlivnění melanomu. V druhém in vivo experimentu došlo k ověření hypotézy týkající se negativního náboje nádorové buňky a pozitivního náboje bakterie S. maltophilia. Jako kontrolní bakterie s negativním nábojem byla použita S. marcescens. V pokusech byl sledován růst a objem nádorů. Nádory byly měřeny jednou za dva dny pomocí kaliperu, čímž byla zjištěna velikost nádoru. Objem nádoru byl vypočítán. Statistické vyhodnocení dat bylo provedeno pomocí Studentova t-testu v programu MS Excel. Přežívání myší bylo vyhodnoceno pomocí testu Kaplan-Meier v programu MedCalc. Provedením in vitro experimentu byla zavedena kultivace obou bakterií na pracovišti. Prvním in vivo experimentem, kde byla použita bakterie S. maltophilia byla potvrzena hypotéza příznivého vlivu intratumorální aplikace bakterie na melanom. Druhým in vivo experimentem byla potvrzena hypotéza o vlivu náboje bakterie na velikost nádoru. Testováním bakterií S. maltophilia a S. marcescens bylo potvrzeno, že bakterie S. maltophilia působí na redukci nádorového růstu mnohem více, než bakterie S. Experimenty provedenými v bakalářské práci došlo k potvrzení hypotézy pozitivního vlivu náboje bakterií na jejich protinádorový účinek při léčbě melanomu B16-F10

Abstract:

Cancerous disease or cancer is a very feared disease, old as the history of mankind itself. Cancer is understood as a lifestyle disease that affects increasing number of people. Statistical surveys show that the problem is more than current and should be paid close attention to. The main objectives of this thesis are to understand the issue of tumor therapy and to verify the possibilities of using a microorganism therapy. The bachelor thesis has a theoretical and an experimental part. The findings were verified in the experimental part and the hypotheses obtained from the research paper were verified in the theoretical part. The theoretical part is focused on understanding a broad topic of cancer, reaching from the definition of what cancer is, how it arises, up to the therapy options. The second section of the theoretical part is focused on tumorous disease therapy using microorganisms. A research has been made regarding the use of bacteria for cancer treatment. Further research has shown that at natural pH the tumor cells are of a negative charge. That means that if there is a bacteria of naturally positive charge and it is applied on the place of tumor, the positively charged bacteria is bound to the negatively charged cell. After such binding an immune response of the organism is followed, fighting not only against the inflammation caused by the bacteria, but also against the tumor cells. The bacterium S. maltophilia seems to be positively charged. To confirm this hypothesis it was necessary to find a bacteria with similar features, size and ability to move like those of S. maltophilia, but charged negatively . The bacterium S. marcescens is the most convenient, also forming part of Colley´s toxin. Experiments were carried out in female mice of inbred strain C57BL/6 from Charles River Laboratories, using cell line of B16-F10 mice melanoma. The cultivation method of the bacterium S. maltophilia and S. marcescens was introduced in the phase of the in vitro experiment. In the first in vivo experiment a hypothesis was confirmed that by the intratumoral application of the vaccine with the inactivated bacterium S. maltophilia the melanoma was affected. The second in vivo experiment verified the hypothesis concerning the negative charge of the tumor cell and the positive charge of the bacterium S. maltophilia. S. marcescens was used as a control bacteria with a negative charge. The experiments monitored both, the growth and the volume of the tumor. The tumors were measured once in two days by means of caliper, which determined the size of the tumor. The volume of the tumor was calculated. Statistical analysis of data was done using Student's t-test in MS Excel program. The survival of mice was evaluated using the Kaplan-Meier test in the Med Calc program. Performing the in vitro experiment the cultivation of both bacteria was introduced in the workplace. The first in vivo experiment where the bacterium S.maltophilia was used confirmed the hypotesis of the positive impact of the intratumorous application of the bacteria on the melanoma. 472 days on the 10.8.2013, after initiation of therapy - 26.4. 2012). The second in vivo experiment confirmed the hypothesis of the effect of the bacteria charge on the size of the tumor. By means of testing the bacterium S. maltophilia and S. marcescens it was confirmed that the bacterium S. maltophilia affects the reduction of the tumor growth much more than the bacterium S. marcescens. The experiments carried out in the thesis confirmed the hypothesis of the positive impact of bacteria charges on their antitumor effect in the treatment of B16-F10 melanoma.

Klíčová slova

Rakovina, Melanom, Terapie nádorových onemocnění, Stenotrophomonas maltophilia, Serratia marcescens

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 8. 2013

Zveřejnit od: 14. 8. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: RNDr. Jan Ženka, CSc.

JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

Zdravotně sociální fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Specializace ve zdravotnictví / Zdravotní laborant