Léčiva cílená na mikrotubuly jako paclitaxel nebo vinblastin, obvykle látky přírodního původu, jsou často užívána jako chemoterapie solidních tumorů. Jejich vazba na mikrotubuly narušuje dynamiku mikrotubulů a tedy intracelulární transport a mitózu. Jsou ale náchylná na eliminaci mechanismy lékové rezistence vzniklými v cílových buňkách. Rozvoj lékové rezistence může být posílen hypoxickým mikroprostředím uvnitř pevných nádorů. Odpověď buněk na hypoxii je zprostředkovávána transkripčním faktorem HIF-1, jenž cílí také na geny pro anti apoptotické proteiny, effluxní pumpy, enzymy metabolismu glukozy a další. Zampanolide je nová netaxanová mikrotubuly stabilizující molekula, které se kovalentně váže do taxanového místa. Může být potenciálně odolná proti mechanismům lékové rezistence vyjmenovaným výše a účinkovat na buňky adaptované na hypoxické prostředí. Tato závěrečná práce evaluovala účinky Zampanolidu na lidskou nádorovou linii kolorektálního karcinomu HCT116. Ovšem v použitých experimentech byla hypoxie schopna negativně ovlivnit efekt Zampanolidu na buňky.
Anotace v angličtině
Microtubule targeting agents like paclitaxel or vinblastine, usually originating in nature, are frequently used in the chemotherapy of solid tumors. Their binding to microtubules distorts microtubule dynamics, cellular transport, and mitosis. However, these therapeutics are susceptible to elimination via drug resistance mechanisms developed in targeted cells. The development of resistance mechanisms may be enhanced by the hypoxic microenvironment inside solid tumors. The cells' response to hypoxia is mediated by a transcription factor HIF 1, which targets genes for anti apoptotic proteins, drug efflux pumps, enzymes of glucose metabolism, and others. Zampanolide is a novel non taxane microtubule-stabilizing agent, which binds covalently to the taxane microtubule binding site. This cytostatic may have the potential to avoid some of the resistance mechanisms listed above and affect cells adapted to the hypoxic environment. This thesis evaluated Zampanolide effects on HCT116 human colorectal carcinoma cells. However, a hypoxic environment was able to hinder Zampanolide effects on cells in the experiments used in this study.
Klíčová slova
MSA, Zampanolid, hypoxie, cytotoxicita
Klíčová slova v angličtině
MSA, Zampanolide, hypoxia, cytotoxicity
Rozsah průvodní práce
xi, 51
Jazyk
AN
Anotace
Léčiva cílená na mikrotubuly jako paclitaxel nebo vinblastin, obvykle látky přírodního původu, jsou často užívána jako chemoterapie solidních tumorů. Jejich vazba na mikrotubuly narušuje dynamiku mikrotubulů a tedy intracelulární transport a mitózu. Jsou ale náchylná na eliminaci mechanismy lékové rezistence vzniklými v cílových buňkách. Rozvoj lékové rezistence může být posílen hypoxickým mikroprostředím uvnitř pevných nádorů. Odpověď buněk na hypoxii je zprostředkovávána transkripčním faktorem HIF-1, jenž cílí také na geny pro anti apoptotické proteiny, effluxní pumpy, enzymy metabolismu glukozy a další. Zampanolide je nová netaxanová mikrotubuly stabilizující molekula, které se kovalentně váže do taxanového místa. Může být potenciálně odolná proti mechanismům lékové rezistence vyjmenovaným výše a účinkovat na buňky adaptované na hypoxické prostředí. Tato závěrečná práce evaluovala účinky Zampanolidu na lidskou nádorovou linii kolorektálního karcinomu HCT116. Ovšem v použitých experimentech byla hypoxie schopna negativně ovlivnit efekt Zampanolidu na buňky.
Anotace v angličtině
Microtubule targeting agents like paclitaxel or vinblastine, usually originating in nature, are frequently used in the chemotherapy of solid tumors. Their binding to microtubules distorts microtubule dynamics, cellular transport, and mitosis. However, these therapeutics are susceptible to elimination via drug resistance mechanisms developed in targeted cells. The development of resistance mechanisms may be enhanced by the hypoxic microenvironment inside solid tumors. The cells' response to hypoxia is mediated by a transcription factor HIF 1, which targets genes for anti apoptotic proteins, drug efflux pumps, enzymes of glucose metabolism, and others. Zampanolide is a novel non taxane microtubule-stabilizing agent, which binds covalently to the taxane microtubule binding site. This cytostatic may have the potential to avoid some of the resistance mechanisms listed above and affect cells adapted to the hypoxic environment. This thesis evaluated Zampanolide effects on HCT116 human colorectal carcinoma cells. However, a hypoxic environment was able to hinder Zampanolide effects on cells in the experiments used in this study.
Klíčová slova
MSA, Zampanolid, hypoxie, cytotoxicita
Klíčová slova v angličtině
MSA, Zampanolide, hypoxia, cytotoxicity
Zásady pro vypracování
Microtubule-stabilising drugs like the taxanes are critical adjuvant and palliative therapies for the treatment of metastatic solid tumours of different lineages. However, tumour hypoxia-mediated changes are one of the major contributors to the development of taxane resistance. This thesis will characterise the effects of non-taxane microtubule-stabilising drugs in hypoxic cancer cells for potential development as antitumor agents.
Zásady pro vypracování
Microtubule-stabilising drugs like the taxanes are critical adjuvant and palliative therapies for the treatment of metastatic solid tumours of different lineages. However, tumour hypoxia-mediated changes are one of the major contributors to the development of taxane resistance. This thesis will characterise the effects of non-taxane microtubule-stabilising drugs in hypoxic cancer cells for potential development as antitumor agents.
Seznam doporučené literatury
CHEN, Guanglin, Ziran JIANG, Qiang ZHANG, Guangdi WANG a Qiao-Hong CHEN. New Zampanolide Mimics: Design, Synthesis, and Antiproliferative Evaluation. Molecules [online]. 2020, 25(2) [cit. 2021-10-26]. ISSN 1420-3049. DOI:10.3390/molecules25020362
DAS, Viswanath, Francesca BRUZZESE, Petr KONEČNÝ, Federica IANNELLI, Alfredo BUDILLON a Marián HAJDÚCH. Pathophysiologically relevant in vitro tumor models for drug screening. Drug Discovery Today [online]. 2015, 20(7), 848-855 [cit. 2021-10-26]. ISSN 13596446. DOI:10.1016/j.drudis.2015.04.004
DAS, Viswanath, Jana ŠTĚPÁNKOVÁ, Marián HAJDÚCH a John H. MILLER. Role of tumor hypoxia in acquisition of resistance to microtubule-stabilizing drugs. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer [online]. 2015, 1855(2), 172-182 [cit. 2021-10-26]. ISSN 0304419X. DOI:10.1016/j.bbcan.2015.02.001
FIELD, Jessica, Peter NORTHCOTE, Ian PATERSON, Karl-Heinz ALTMANN, J. DÍAZ a John MILLER. Zampanolide, a Microtubule-Stabilizing Agent, Is Active in Resistant Cancer Cells and Inhibits Cell Migration. International Journal of Molecular Sciences [online]. 2017, 18(5) [cit. 2021-10-26]. ISSN 1422-0067. DOI:10.3390/ijms18050971
GHOSH, Arun K. a Xu CHENG. Enantioselective Total Synthesis of (−)-Zampanolide, a Potent Microtubule-Stabilizing Agent. Organic Letters [online]. 2011, 13(15), 4108-4111 [cit. 2021-10-26]. ISSN 1523-7060. DOI:10.1021/ol201626h
PERONNE, Lauralie, Eric DENARIER, Ankit RAI, et al. Two Antagonistic Microtubule Targeting Drugs Act Synergistically to Kill Cancer Cells. Cancers [online]. 2020, 12(8) [cit. 2021-10-26]. ISSN 2072-6694. DOI:10.3390/cancers12082196
ŘEHULKA, Jiří, Narendran ANNADURAI, Ivo FRYDRYCH, et al. Cellular effects of the microtubule-targeting agent peloruside A in hypoxia-conditioned colorectal carcinoma cells. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects [online]. 2017, 1861(7), 1833-1843 [cit. 2021-10-26]. ISSN 03044165. DOI:10.1016/j.bbagen.2017.03.023
ŘEHULKA, Jiří, Narendran ANNADURAI, Ivo FRYDRYCH, Petr DŽUBÁK, John H. MILLER, Marián HAJDÚCH a Viswanath DAS. Peloruside A-Induced Cell Death in Hypoxia Is p53 Dependent in HCT116 Colorectal Cancer Cells. Journal of Natural Products [online]. 2018, 81(3), 634-640 [cit. 2021-10-26]. ISSN 0163-3864. DOI:10.1021/acs.jnatprod.7b00961
Seznam doporučené literatury
CHEN, Guanglin, Ziran JIANG, Qiang ZHANG, Guangdi WANG a Qiao-Hong CHEN. New Zampanolide Mimics: Design, Synthesis, and Antiproliferative Evaluation. Molecules [online]. 2020, 25(2) [cit. 2021-10-26]. ISSN 1420-3049. DOI:10.3390/molecules25020362
DAS, Viswanath, Francesca BRUZZESE, Petr KONEČNÝ, Federica IANNELLI, Alfredo BUDILLON a Marián HAJDÚCH. Pathophysiologically relevant in vitro tumor models for drug screening. Drug Discovery Today [online]. 2015, 20(7), 848-855 [cit. 2021-10-26]. ISSN 13596446. DOI:10.1016/j.drudis.2015.04.004
DAS, Viswanath, Jana ŠTĚPÁNKOVÁ, Marián HAJDÚCH a John H. MILLER. Role of tumor hypoxia in acquisition of resistance to microtubule-stabilizing drugs. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer [online]. 2015, 1855(2), 172-182 [cit. 2021-10-26]. ISSN 0304419X. DOI:10.1016/j.bbcan.2015.02.001
FIELD, Jessica, Peter NORTHCOTE, Ian PATERSON, Karl-Heinz ALTMANN, J. DÍAZ a John MILLER. Zampanolide, a Microtubule-Stabilizing Agent, Is Active in Resistant Cancer Cells and Inhibits Cell Migration. International Journal of Molecular Sciences [online]. 2017, 18(5) [cit. 2021-10-26]. ISSN 1422-0067. DOI:10.3390/ijms18050971
GHOSH, Arun K. a Xu CHENG. Enantioselective Total Synthesis of (−)-Zampanolide, a Potent Microtubule-Stabilizing Agent. Organic Letters [online]. 2011, 13(15), 4108-4111 [cit. 2021-10-26]. ISSN 1523-7060. DOI:10.1021/ol201626h
PERONNE, Lauralie, Eric DENARIER, Ankit RAI, et al. Two Antagonistic Microtubule Targeting Drugs Act Synergistically to Kill Cancer Cells. Cancers [online]. 2020, 12(8) [cit. 2021-10-26]. ISSN 2072-6694. DOI:10.3390/cancers12082196
ŘEHULKA, Jiří, Narendran ANNADURAI, Ivo FRYDRYCH, et al. Cellular effects of the microtubule-targeting agent peloruside A in hypoxia-conditioned colorectal carcinoma cells. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects [online]. 2017, 1861(7), 1833-1843 [cit. 2021-10-26]. ISSN 03044165. DOI:10.1016/j.bbagen.2017.03.023
ŘEHULKA, Jiří, Narendran ANNADURAI, Ivo FRYDRYCH, Petr DŽUBÁK, John H. MILLER, Marián HAJDÚCH a Viswanath DAS. Peloruside A-Induced Cell Death in Hypoxia Is p53 Dependent in HCT116 Colorectal Cancer Cells. Journal of Natural Products [online]. 2018, 81(3), 634-640 [cit. 2021-10-26]. ISSN 0163-3864. DOI:10.1021/acs.jnatprod.7b00961
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Obhajobu diplomové práce studentky Bc. Kamily Baslarové zahájil prof. RNDr. Zdeněk Dvořák, DrSc. et Ph.D. Studentka seznámila komisi s hlavními částmi a výsledky své práce. Následovalo přečtení posudků vedoucího práce Viswanath Das Ph.D., M.Sc. a oponenta
prof. Juan B. De Sanctis.
Studentka pak reagovala na připomínky a dotazy.
Prezentace studentky obsahovala tato témata:
Zampanolid – struktura, původ, účinek
Hypoxie – HIF-1 a p53 crosstalk
HCT116 buněčná linie lidského kolorektálního karcinomu
Experimentální provedení práce
V rozpravě byly uvedeny následující připomínky či nastoleny tyto problémy:
Správné užití anglických termínů v práci a v prezentaci
Možný vliv koncentrace glukózy na IC50 zampanolidu v normoxické a hypoxické kultuře
Buněčná smrt indukovaná zampanolidem - rozdíl mezi normoxickými a hypoxickými buněčnými kulturami
Původ knockoutované buněčné linie použité v experimentu
Western blotting – experimentální podmínky, vyhodnocení
Studentka na dotazy položené oponentem práce a členy komise reagovala věcně, pohotově a přiměřeně.