Izabela Zaleśna Wpływ STI571 i doksorubicyny stosowanych w kombinacji na linię komórkową K562 przewlekłej białaczki szpikowej BCR-ABL+ Opiekun: prof. dr hab. Małgorzata Czyż Koło naukowe przy Zakładzie Biologii Molekularnej Nowotworów, Uniwersytet Medyczny w Łodzi Wstęp: Przewlekła białaczka szpikowa, CML (chronic myelogenous leukemia) jest nowotworem hematologicznym, u podłoża którego leży translokacja chromosomalna t(9;22)(q34;q11) skutkująca powstaniem chromosomu Filadelfia z genem fuzyjnym BCR-ABL. Produkt ekspresji tego genu, kinaza tyrozynowa (Bcr-Abl) jest konstytutywnie aktywna, przez co szereg wewnątrzkomórkowych dróg sygnałowych ulega aktywacji prowadząc do stymulacji proliferacji i hamowania apoptozy w komórkach CML. Kinaza Bcr-Abl wpływa również na funkcję integryn zmieniając interakcje między komórkami. Zmieniona aktywność kinazy Bcr-Abl jest celem terapeutycznym we wszystkich fazach CML. STI571 (imatinib; Gleevec®), przykład tzw. leku celowanego jest efektywnym i selektywnym inhibitorem kinazy Bcr-Abl i jest lekiem z wyboru w leczeniu nowozdiagnozowanych pacjentów z CML. Chociaż niezwykle aktywny, szczególnie we wczesnych fazach rozwoju nowotworu, STI571 nie usuwa komórek progenitorowych CML, a u dużej części pacjentów rozwija się wtórna oporność w trakcie stosowania leku. Cel: Poszukiwanie optymalnej kombinacji stężeń STI571 i doksorubicyny (DOX), która wzmocniłaby proapototyczny wpływ STI571 na oporne na apoptozę komórki K562, pochodzące od pacjentki CML w fazie zaostrzenia blastycznego. Metody: Apoptoza komórek K562 była oceniana za pomocą: i) analizy mikroskopowej mającej na celu identyfikacje komórek o morfologii komórek apoptotycznych (barwienie komórek odczynnikiem Giemza lub barwienie DAPI jąder ulegających fragmentacji), ii) elektroforetycznej analizy apoptotycznej drabinki DNA. Wyniki: Zaobserwowano zależną od stężenia STI571 indukcję procesu apoptozy w komórkach K562. Zastosowanie STI571 w skojarzeniu z DOX znacznie zwiększyło wydajność tego procesu. Stosowanie STI571 w niskim dawkach w skojarzeniu z niskimi dawkami leku cytostatycznego, DOX może okazać się podejściem alternatywnym dla stosowanych obecnie w klinikach wysokich dawek STI571 i może zmniejszyć ryzyko wystąpienia oporności wtórnej. Combined effects of STI571 and doxorubicin on BCR-ABL+ CML cell line K562 Supervisor: Malgorzata Czyz, Ph.D. Student`s Scientific Society set in Department of Molecular Biology of Cancer, Medical University of Lodz, Poland Introduction: Chronic myelogenous leukemia, CML, is a hematological cell malignancy caused by a chromosomal translocation t(9;22)(q34;q11) that generates the Philadelphia chromosome (Ph). This aberrant chromosome results in BCR-ABL fusion gene. The product of expression of that gene, tyrosine kinase (Bcr-Abl), is constitutively active and in turn stimulates a number of signaling pathways promoting proliferation and survival of CML cells. Bcr-Abl also affects integrin function impairing cellcell interactions. The deregulated activity of the Bcr-Abl remains a therapeutic target in all phases of CML. STI571 (imatinib; Gleevec®) developed as the molecularly targeted therapy is a potent and selective inhibitor of Bcr-Abl and is a first-line drug for the treatment of newly diagnosed CML patients. Although highly active in early stages of CML, STI571 seems unable to eradicate the malignant progenitors and several patients develop drug resistance after long-time use. Goal: Combination of STI571 with doxorubicin (DOX) was investigated to determine optimal concentrations of both drugs which could enhance the pro-apoptotic activity of STI571 in apoptosis reluctant cell line K562, derived from blast crisis CML patient. Methods: K562 cells were evaluated for evidence of apoptosis by two different assays: I) microscopic analysis to identify morphological characteristic of apoptotic cells (Giemza staining for cell surface blebbing and DAPI staining for nuclear fragmentation) and II) detection of the apoptotic DNA ladder. Results: The STI571-induced apoptosis in K562 cells was concentration dependent. Combined treatment of Bcr-Abl-expressing cells with STI571 and DOX markedly enhanced apoptosis. A low dose of STI571 in combination with a low dose of cytostatic drug, DOX might be an alternative approach to high doses of STI571 currently used in clinics and might reduce a risk of drug resistance development.