Potenciál inhibice proteinu Checkpoint kinase 1 u B-buněčných malignit

Bc. Miroslav Boudný

Master's thesis

Potential of Checkpoint kinase 1 inhibition in B-cell malignancies

Abstract:

Chronická lymfocytární leukémie (CLL) je nejčastějším typem leukémie dospělých v Evropě a Severní Americe. Kromě velmi riskantní alogenní transplantace nejsou zatím žádné terapeutické možnosti pro pacienty s CLL léčebné a rizikové skupiny s aberací v tumor supresorových genech TP53 nebo ATM stále zůstávají velkou výzvou. Proto jsou do terapie CLL zaváděny nové cílené molekuly inhibující signalizaci B-buněčného receptoru. Zajímavý nový přístup v terapii CLL by mohly představovat inovativní léky založené na konceptu syntetické letality. Checkpoint kinase 1 (Chk1), důležitá součást odpovědi na poškození DNA, by mohla být vhodným cílem. Testovali jsme potenciál inhibice Chk1 u buněčných linií leukémií a lymfomů a také u primárních buněk CLL. Jak buněčné linie, tak primární buňky CLL byly velmi citlivé k přímé inhibici Chk1, na rozdíl od zdravých buněk. Inhibice Chk1 byla navíc účinná nezávisle na přítomnosti defektů v genech TP53 a ATM. Koncentračně závislý nárůst apoptózy byl rovněž sledován u dvou vzorků plné krve od pacientů s CLL, zatímco žádný účinek nebyl pozorován u zdravých kontrolních buněk. Inhibice Chk1 vedla k poklesu celkové hladiny proteinu Chk1, nárůstu dvouřetězcových zlomů a zvýšené apoptóze, která probíhala nezávisle na aktivaci dráhy p53.

Abstract:

Chronic lymphocytic leukemia (CLL) is the most common leukemia of adults in Europe and North America. Except very risky allogenic transplantation, therapeutic approaches for CLL patients are not curative and the high-risk patient subgroups with aberrations in TP53 or ATM tumor suppressor genes still remain a particular challenge. Therefore, new targeted molecules inhibiting the B-cell receptor signaling have been recently implemented into CLL therapy. An interesting novel approach in CLL therapy could represent innovative drugs functioning according to the synthetic lethality concept. Checkpoint kinase 1 (Chk1), a key component of the DNA damage response pathway, may be such a target. We tested the potential of Chk1 inhibition in a panel of leukemia and lymphoma cell lines as well as in primary CLL cells. Both leukemia/lymphoma cell lines and primary CLL cells showed remarkable sensitivity to direct Chk1 inhibition, which was in striking contrast to healthy cells. Moreover, Chk1 inhibition was effective irrespective of the adverse defects in TP53 or ATM genes. Similarly, the concentration-dependent apoptosis induction was clearly noted in two full blood samples from CLL patients, while no such effect was detectable in healthy control blood. In CLL cells, Chk1 inhibition caused a decrease in total Chk1 level, an increase in DNA double strand breaks and an increased apoptosis initiated in a p53-independent manner.

Keywords

CLL, Chk1, syntetická letalita, TP53, ATM, Oprava DNA, odpověď na poškození DNA, synthetic lethality, DNA repair, DNA damage response

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 1. 6. 2016
• Supervisor: doc. Mgr. Martin Trbušek, Dr.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Genomics and Proteomics