Metioniini 1-sidotun ubikitinaation rooli kolorektaalisyövän kehityksessä 3D-syöpäsolumalleissa

Abstract

Kolorektaalisyövällä viitataan ruuansulatuskanavan loppuosassa eli umpisuolessa, koolonissa tai peräsuolen alueella esiintyvään syöpään. Kolorektaalisyövän kehittymisessä perinnöllisyys on suuri riskitekijä, mutta esimerkiksi elintavat ja tulehdukselliset sairaudet, kuten tulehduksellinen suolistosairaus (engl. inflammatory bowel disease) voivat lisätä riskiä kolorektaalusyövän kehittymiselle. NF-κB-transkriptiotekijäperheellä (engl. Nuclear factor-kappaB) on tärkeä rooli tulehdusvasteen aikana tapahtuvassa tulehdusviestinnässä, esimerkiksi tulehdusta edeltävien sytokiinien tuottamisessa ja näin ollen tulehduksellisten syöpien kehittymisessä. Tulehdusviestintää säädellään tiukasti transkriptionjälkeisen modifikaation, ubikitinaation, avulla ja erityisesti metioniini 1-sidottu ubikitinaatio (Met1-ubikitinaatio) on tärkeässä roolissa tulehdusviestinnän oikeanlaisessa toiminnassa. Tässä tutkimuksessa oletamme, että Met1-ubikitinaation määrä lisääntyy syövän kehittyessä 3D-kolorektaalisyöpäsolumalleissa, mikä johtaa epänormaaliin NF-κB-viestintään. Työssä käytetään Caco2 (engl. human colorectal adenocarsinoma) soluista valmistettuja 3D-syöpäsolumalleja eli organoideja, koska niissä syöpäsolujen kasvuolosuhteet jäljittelevät niiden luonnollista kasvuympäristöä. Toisena oletuksenamme on, että estämällä Met1-ubikitinaation kokoamiskoneiston toimintaa voidaan estää tai vähentää epänormaalin NF-κB-viestinnän aktivoitumista. Työssä käytetään HOIPIN-1-inhibiittoria estämään Met1-ubikitinaatiosidoksen muodostumista. Kerätyt näytteet analysoidaan Western Blot-menetelmällä ja lisäksi työssä tutkitaan NF-κB-viestinnän tuottamien geenien ilmenemistä reaaliaikaisen PCR-menetelmän avulla. Syövän kehityksen vaiheita seurataan myös mikroskopian avulla. Tutkimuksessa havaittiin, että Met1-ubikitinaatiotasot lisääntyvät kolorektaalisyövän kehittyessä ja HOIPIN-1-inhibiittori osoittautui tehokkaaksi Met1-ubikitinaation muodostumisen estäjäksi 3D-malleissa. Tulosten perusteella organoidit ovat riippuvaisia Met1-ubikitiinisidoksesta ja sen puuttuminen aiheuttaa organoidien kasvun pysähtymisen sekä solujen kuoleman. Uskomme Met1-ubikitinaation olevan tärkeässä roolissa NF-κB-viestinnän aktivoitumisessa ja näin ollen kolorektaalisyövän kehittymisessä 3D-syöpäsolumalleissa.