Laboratoř nádorové rezistence

Laboratoř se zabývá mechanismy rezistence nádorů a metabolismem železa.

Vedoucí laboratoře: Mgr. Jaroslav Truksa, Ph.D.

Hlavními vědeckými tématy, kterými se zabýváme jsou:

  1. Pochopení molekulárních mechanismů, které vedou k proliferaci, rezistenci a opětovnému výskytu rakovinných buněk
  2. Popsání biologie rakovinných kmenových buněk s cíleným zájmem na jejich metabolismus železa
  3. Vyvíjení nových způsobů jak zasáhnout rakovinné buňky založené na cílení mitochondrií a deregulaci metabolismu železa
  4. Rozluštění molekulárních mechanismů, které jsou zodpovědné za správně fungující metabolismus železa celého těla

Kultivujeme a zkoumáme molekulární profily rakovinných kmenových buněk (RKB), které rostou jako trojrozměrné „sféry“ a připomínají tak více skutečné nádory. RKB vykazují zvýšenou expresi ABC transportérů, které způsobují rezistenci vůči běžně užívaným protirakovinným léčivům a dále vykazují značné změny v metabolismu železa a vyšší citlivost k vyvázání železa.

Dále se zabýváme molekulárními mechanismy, kiteré jsou zodpovědné za rezistenci k tamoxifenu v buňkách rakoviny prsu. Popsali jsme, že tyto rezistentní buňky mají zvýšenou hladinu reaktivních kyslíkových radikálů v mitochondriích a změněnou sgtrukturu a funkci mitochondrií. Dalším důležitým objevem pak bylo zjištění, že zvýšená exprese miRNA-301a-3P v estrogen pozitivních buňkách rakoviny prsu vede ke snížené estrogenní sgnalizaci a může se tak podílet na vytváření rezistence k tamoxifenu.

Jelikož rakovinné buňky mají obecně vyšší nároky na železo, vyvíjíme nové a slibné chelátory železa, které jsou cílené do mitochondrií, jenž jsou zásadními organelami zodpovědnými za produkci obou forem biologicky využívaných forem železa, železo-sirných klastrů a hemu. Tyto nové látkyvykazují značné cytostatické a cytotoxické účinky na rakovinné buňky zatímco buňky nemaligní buňky nejsou zasaženy.

Dalším tématem je potom fyziologická homeostáze železa v organismu, přednostně se zabýváme hepcidinem, erytroferonem a matriptázou-2, tedy zásadními molekulami, které řídí odpověď organismu na nedostatek či nadbytek železa, nedostatek kyslíku a nebo zvýšenou tvorbu červených krvinek.

Jadhav Sukanya Balkrishna
Sandoval Acuna Cristian Adrian
Tomková Veronika, Mgr., Ph.D.
Torrealba Cárdenas Natalia Belén
Truksa Jaroslav, Mgr., Ph.D.
Vondráčková Michaela, Bc.

2020

  • Fuentes-Retamal, S., C. Sandoval-Acuna, L. Peredo-Silva, D. Guzman-Rivera, M. Pavani, N. Torrealba, J. Truksa, V. Castro-Castillo, M. Catalan, U. Kemmerling, F. A. Urra and J. Ferreira (2020). "Complex Mitochondrial Dysfunction Induced by TPP(+)-Gentisic Acid and Mitochondrial Translation Inhibition by Doxycycline Evokes Synergistic Lethality in Breast Cancer Cells." Cells 9(2).

2019

  • Bajzikova, M., J. Kovarova, A. R. Coelho, S. Boukalova, S. Oh, K. Rohlenova, D. Svec, S. Hubackova, B. Endaya, K. Judasova, A. Bezawork-Geleta, K. Kluckova, L. Chatre, R. Zobalova, A. Novakova, K. Vanova, Z. Ezrova, G. J. Maghzal, S. M. Novais, M. Olsinova, L. Krobova, Y. J. An, E. Davidova, Z. Nahacka, M. Sobol, T. Cunha-Oliveira, C. Sandoval-Acuna, H. Strnad, T. C. Zhang, T. Huynh, T. L. Serafim, P. Hozak, V. A. Sardao, W. J. H. Koopman, M. Ricchetti, P. J. Oliveira, F. Kolar, M. Kubista, J. Truksa, K. Dvorakova-Hortova, K. Pacak, R. Gurlich, R. Stocker, Y. Q. Zhou, M. V. Berridge, S. Park, L. F. Dong, J. Rohlena and J. Neuzil (2019). "Reactivation of Dihydroorotate Dehydrogenase-Driven Pyrimidine Biosynthesis Restores Tumor Growth of Respiration-Deficient Cancer Cells." Cell Metabolism 29(2): 399-+.

  • Frydlova, J., D. W. Rogalsky, J. Truksa, E. Necas, M. Vokurka and J. Krijt (2019). "Effect of stimulated erythropoiesis on liver SMAD signaling pathway in iron-overloaded and iron-deficient mice." Plos One 14(4): e0215028.

  • Tomkova, V., C. Sandoval-Acuna, N. Torrealba and J. Truksa (2019). "Mitochondrial fragmentation, elevated mitochondrial superoxide and respiratory supercomplexes disassembly is connected with the tamoxifen-resistant phenotype of breast cancer cells." Free Radic Biol Med 143: 510-521.

2018

  • Frydlova, J., D. W. Rogalsky, J. Truksa, L. Traeger, A. U. Steinbicker, M. Vokurka and J. Krijt (2018). "Liver HFE protein content is posttranscriptionally decreased in iron-deficient mice and rats." American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology 315(4): G560-G568.

  • Lettlova, S., V. Brynychova, J. Blecha, D. Vrana, M. Vondrusova, P. Soucek and J. Truksa (2018). "MiR-301a-3p Suppresses Estrogen Signaling by Directly Inhibiting ESR1 in ERalpha Positive Breast Cancer." Cell Physiol Biochem 46(6): 2601-2615.

2017

  • Blecha, J., S. M. Novais, K. Rohlenova, E. Novotna, S. Lettlova, S. Schmitt, H. Zischka, J. Neuzil and J. Rohlena (2017). "Antioxidant defense in quiescent cells determines selectivity of electron transport chain inhibition-induced cell death." Free Radic Biol Med 112: 253-266.

  • Dong, L. F., J. Kovarova, M. Bajzikova, A. Bezawork-Geleta, D. Svec, B. Endaya, K. Sachaphibulkij, A. R. Coelho, N. Sebkova, A. Ruzickova, A. S. Tan, K. Kluckova, K. Judasova, K. Zamecnikova, Z. Rychtarcikova, V. Gopalan, L. Andera, M. Sobol, B. Yan, B. Pattnaik, N. Bhatraju, J. Truksa, P. Stopka, P. Hozak, A. K. Lam, R. Sedlacek, P. J. Oliveira, M. Kubista, A. Agrawal, K. Dvorakova-Hortova, J. Rohlena, M. V. Berridge and J. Neuzil (2017). "Horizontal transfer of whole mitochondria restores tumorigenic potential in mitochondrial DNA-deficient cancer cells." Elife 6.

  • Frydlova, J., Z. Rychtarcikova, I. Gurieva, M. Vokurka, J. Truksa and J. Krijt (2017). "Effect of erythropoietin administration on proteins participating in iron homeostasis in Tmprss6-mutated mask mice." Plos One 12(10): e0186844.

  • Gurieva, I., J. Frydlova, Z. Rychtarcikova, M. Vokurka, J. Truksa and J. Krijt (2017). "Erythropoietin administration increases splenic erythroferrone protein content and liver TMPRSS6 protein content in rats." Blood Cells Mol Dis 64: 1-7.

  • Kralova, J., M. Kolar, M. Kahle, J. Truksa, S. Lettlova, K. Balusikova and P. Bartunek (2017). "Glycol porphyrin derivatives and temoporfin elicit resistance to photodynamic therapy by different mechanisms." Sci Rep 7: 44497.

  • Rohlenova, K., K. Sachaphibulkij, J. Stursa, A. Bezawork-Geleta, J. Blecha, B. Endaya, L. Werner, J. Cerny, R. Zobalova, J. Goodwin, T. Spacek, E. Alizadeh Pesdar, B. Yan, M. N. Nguyen, M. Vondrusova, M. Sobol, P. Jezek, P. Hozak, J. Truksa, J. Rohlena, L. F. Dong and J. Neuzil (2017). "Selective Disruption of Respiratory Supercomplexes as a New Strategy to Suppress Her2(high) Breast Cancer." Antioxid Redox Signal 26(2): 84-103.

  • Rychtarcikova, Z., S. Lettlova, V. Tomkova, V. Korenkova, L. Langerova, E. Simonova, P. Zjablovskaja, M. Alberich-Jorda, J. Neuzil and J. Truksa (2017). "Tumor-initiating cells of breast and prostate origin show alterations in the expression of genes related to iron metabolism." Oncotarget 8(4): 6376-6398.

2016

  • Frydlova, J., P. Prikryl, J. Truksa, L. L. Falke, X. Du, I. Gurieva, M. Vokurka and J. Krijt (2016). "Effect of Erythropoietin, Iron Deficiency and Iron Overload on Liver Matriptase-2 (TMPRSS6) Protein Content in Mice and Rats." Plos One 11(2): e0148540.

  • Tomasetti, M., F. Monaco, N. Manzella, J. Rohlena, K. Rohlenova, S. Staffolani, S. Gaetani, V. Ciarapica, M. Amati, M. Bracci, M. Valentino, J. Goodwin, M. Nguyen, J. Truksa, M. Sobol, P. Hozak, L. F. Dong, L. Santarelli and J. Neuzil (2016). "MicroRNA-126 induces autophagy by altering cell metabolism in malignant mesothelioma." Oncotarget 7(24): 36338-36352.

2015

  • Tan, A. S., J. W. Baty, L. F. Dong, A. Bezawork-Geleta, B. Endaya, J. Goodwin, M. Bajzikova, J. Kovarova, M. Peterka, B. Yan, E. A. Pesdar, M. Sobol, A. Filimonenko, S. Stuart, M. Vondrusova, K. Kluckova, K. Sachaphibulkij, J. Rohlena, P. Hozak, J. Truksa, D. Eccles, L. M. Haupt, L. R. Griffiths, J. Neuzil and M. V. Berridge (2015). "Mitochondrial genome acquisition restores respiratory function and tumorigenic potential of cancer cells without mitochondrial DNA." Cell Metabolism 21(1): 81-94.

  • Truksa, J., L. F. Dong, J. Rohlena, J. Stursa, M. Vondrusova, J. Goodwin, M. Nguyen, K. Kluckova, Z. Rychtarcikova, S. Lettlova, J. Spacilova, M. Stapelberg, M. Zoratti and J. Neuzil (2015). "Mitochondrially targeted vitamin E succinate modulates expression of mitochondrial DNA transcripts and mitochondrial biogenesis." Antioxid Redox Signal 22(11): 883-900.

  • Vondrusova, M., A. Bezawork-Geleta, K. Sachaphibulkij, J. Truksa and J. Neuzil (2015). "The effect of mitochondrially targeted anticancer agents on mitochondrial (super)complexes." Methods Mol Biol 1265: 195-208.

2014

  • Stapelberg, M., R. Zobalova, M. N. Nguyen, T. Walker, M. Stantic, J. Goodwin, E. A. Pasdar, T. Thai, K. Prokopova, B. Yan, S. Hall, N. de Pennington, S. R. Thomas, G. Grant, J. Stursa, M. Bajzikova, A. C. B. Meedeniya, J. Truksa, S. J. Ralph, O. Ansorge, L. F. Dong and J. Neuzil (2014). "Indoleamine-2,3-dioxygenase elevated in tumor-initiating cells is suppressed by mitocans." Free Radical Biology and Medicine 67: 41-50.

  • Tomasetti, M., L. Nocchi, S. Staffolani, N. Manzella, M. Amati, J. Goodwin, K. Kluckova, M. Nguyen, E. Strafella, M. Bajzikova, M. Peterka, S. Lettlova, J. Truksa, W. Lee, L. F. Dong, L. Santarelli and J. Neuzil (2014). "MicroRNA-126 suppresses mesothelioma malignancy by targeting IRS1 and interfering with the mitochondrial function." Antioxid Redox Signal 21(15): 2109-2125.

2013

  • Neuzil, J., L. F. Dong, J. Rohlena, J. Truksa and S. J. Ralph (2013). "Classification of mitocans, anti-cancer drugs acting on mitochondria." Mitochondrion 13(3): 199-208.

GAČR: 18-13103S, Truksa: Efektivní zabíjení rakovinných buněk pomocí mitochondriálně cílených chelátorů železa. 2018-2020.

MŠMT (NPUII): LQ1604, Truksa: BIOCEV - od základního k aplikovanému výzkumu. 2016-2020.

GAČR: GA16-12816S, Truksa: Závislost rakovinných buněk na oxidativní fosforylaci a její vztah k iniciaci a terapii nádorů. 2016-2018.

Advanced Human Capital Program of the National Commision for Scientific and Technological Research (Chile): Vliv mitochondriálně cílených polyhydroxy benzoátů na buňky rakoviny prsu. 2015. Stipendium pro výměnný pobyt v zahraničí, University of Chile.

The Kellner Family Foundation (Principal Investigator Award): Truksa: Expression and regulation of multidrug resistance proteins in tumour-initiating cells (TICs). 2013-2016.

GAČR: GA13-28830S, Truksa: Metabolismus železa u buněk iniciujících nádory. 2013-2017.

GAČR: P305/12/1708, Truksa: Modulace mitochondriálních funkcí rakovinných buněk vyvolané mitochondriálně cílenými deriváty vitaminu E. 2012-2014.