Srčne skrbi: osvetlitev mehanizmov kardiotoksičnosti proteasomskih zaviralcev

Številna zdravila povzročajo neželene kaardiovaskularne učinke, ki otežujejo primarno zdravljenje bolnikov in ogrožajo izboljšanje njihovega zdravstvenega stanja. Zaviralci proteasoma predstavljajo enega izmed temeljnih zdravljenj bolnikov z diseminiranim plazomcitomom, a jih študije povezujejo s povišanim tveganjem za pojav karditoksičnih dogodkov. Slednje je še posebaj značilno za učinkovino karfilzomib. Kljub študijam, v katerih so proučevali nekatere klinične parametre kot dejavnike tveganja karditoksičnosti, pa ostajajo le-ti neidentificirani in molekularni mehanizmi, ki vodijo v toksičen učinek, neznani. Večina študij, kjer so proučevali molekularne mehanizme, je bila izvedenih na živalskih modelih, ki pa imajo pomanjkljivosti. Le-te vključujejo tudi odsotnost genetske heterogenosti živalskih modelov, ki pa je ključna za odražanje raznolikosti človeške populacije in napovedovanje možnih odzivov. Da bi odpravili to vrzel, smo zasnovali projekt s tremi cilji. V sklopu prvega cilja bomo raziskali vpletenost signalne osi PP2A-AMPKα v kardiotoksičnosti, ki jo povzročajo zaviralci proteasoma. Le-ta se, po pregledu dognanj v literaturi, ponuja kot signalna pot, ki bi lahko bila ena izmed ključnih v proženju toksičnih učinkov zaviralcev proteasoma. Kot in vitro model bomo uporabili kulture primarnih človeških kardiomiocitov, saj dobro odražajo značilnosti kardiomiocitov v pogojih in vivo. Celice bomo izpostavili zaviralcem proteasoma in nato neposredno primerjali njihove učinke na signalno os PP2A-AMPKα. Tako bomo pridobili neposreden vpogled v vpetosti signalne poti v posredovanju karditoksičnih učinkov. V drugem cilju bomo vrednotili ali so lahko nivoji izražanja in aktivnosti posameznih podenot proteasoma napovedni dejavniki za neželene kardiotoksične učinke pri bolnikih na terapiji z zaviralci proteasoma. V študijah so namreč pokazali, da raznolik profil izražanja posameznih podenot proteasoma lahko odraža napredek določenih patologij. V našo raziskavo bomo vključili približno 60–80 bolnikov z diseminiranim plazmocitomom, ki so bili bodisi na novo diagnosticirani bodisi imajo prvi relaps. V krvnih vzorcih teh bolnikov bomo določili izražanje proteasomskih podenot in njihove katalitične aktivnosti. Slednje bomo izvedli na začetku in na koncu kemoterapevtskega cikla (dan 1 in dan 28). Pridobljene rezultate bomo korelirali s kliničnimi podatki bolnikov in tako ovrednotili ali lahko posamezne podenote proteasoma služijo kot kandidatni biološki označevali za napoved kardiotoksičnih pojavov ob zdravljenju z zaviralci proteasoma. Pri tem se bomo še posebaj osredotočili na podatke skupine, ki prejema karfilzomib, saj so študije pokazale, da je incidenca kardiovaskularnih neželenih dogodkov večja za to učinkovino kot kot za druge zavirale proteasoma. V zadnjem cilju bomo ustvarili inducirane pluripotentne matične celice (iPMC)), ki bodo izvirale iz bolnikov na terapiji s karfilzomibom. iPMC bomo generirali iz nabora bolnikov, pri katerih smo potrdili kariditoksični dogodek (skupina Cfz-KT) kot tistih, ki tega neželenega učinka niso razvili (Cfz-NT). Celice iz obeh skupin bomo difrencirali do kardiomiocitov (iPMC-KM), ki jih bomo nato izpostavili karfilzomibu ter vrednotili njegov učinek na živost, hipertrofijo in morfologijo celic. Na tak način bomo ovrednotili ali so kardiomiociti iz skupine Cfz-KT bolj dovzetni za karditoksične učinke karfilzomiba kot kardiomiociti iz skupine Cfz-NT. V primeru značilnih fenotipskih razlik med skupinama, bomo izvedli tudi proteomsko analizo z namenom, da identificiramo možne napovedne označevalce kardiotoksičnosti. V tem sklopu je torej glavni namen oblikovanje iPMC-KM platforme, ki bo omogočala proučevanje interindividualnih razlik, ki so vpete v pojav kardiotoksičnega odziva na zaviralce proteasomov.