University of Zagreb School of Medicine

Epigenetički poremećaji mogu se identificirati iznimno rano tijekom razvoja bolesti čovjeka te predstavljaju dinamično područje istraživanja potencijalnih biomarkera. Svijest o konkurentnosti epigenetičkih istraživanja sporo se razvija u hrvatskoj znanosti koja bilježi pad istraživanja raka prostate (RP). Međutim, RP drugi je karcinom po učestalosti i treći uzrok smrti muškaraca od raka u RH čija incidencija stabilno raste, kao i smrtnost. Smatra se da bi epigenetički biomarkeri (EB) omogućili ranije postavljanje dijagnoze i višu stopu preživljenja. Kao EB ističu se metilacija DNA i microRNA (miRNA), a brojni EB raka prostate su prepoznati prilikom istraživanja tumorskog tkiva. Ovo istraživanje se temelji na najnovijem konceptu u razvoju EB u okviru muškog reproduktivnog zdravlja – istraživanje EB u uzrocima tekućih biopsija, odnosno u ejakulatu i krvi.

Za molekularnu analizu odabrani su RP asocirani geni i miRNA sukladno najnovijim spoznajama u literaturi. U sjemenoj tekućini i krvi bolesnika s RP, pirosekvenciranjem će biti određeni profili metilacije ne-stanične DNA (cfDNA), a qPCR-om ili ddPCR-om ekspresija miRNA. Epigenetičko i ekspresijsko profiliranje bit će provedeno i na uzorcima tumora istih pacijenata. Pored istraživačkih aktivnosti, namjera je projekta podizati svijest o prednostima uvođenja epigenetičke problematike u uspostavljene istraživačke grupe, educirati buduće mlade istraživače te doprinijeti razvoju neinvazivne dijagnostike RP. Stoga je u okviru ovog projekta osnovana nova multidisciplinarna Grupa za istraživanje epigenetičkih biomarkera (epiMark).

Slika 1. Shematski prikaz projekata vezanih uz epigenetiku na Medicinskom fakultetu u Zagrebu.

Rak prostate (RP) drugi je najčešće dijagnosticirani malignitet muške populacije i treći uzrok smrti od neoplastičnih bolesti širom svijeta. U Republici Hrvatskoj incidencija i smrtnost stabilno rastu, a očekuje se i znatniji rast incidencije sukladno svjetskom trendu. RP bolest je ponajviše starije muške populacije, a zbog dužeg životnog vijeka predstavlja prepoznati rastući globalni zdravstveni problem diljem razvijenog svijeta. Ovisno o stupnju diferenciranosti stanica RP, procjenjuje se agresivnost tumora i odabire protokol liječenja, odnosno protokol praćenja u slučaju niskorizičnog stadija što često uključuje ponovljene biopsije. Osim što mogu biti uzrok komplikacija za pacijenta, opetovane biopsije prostate teret su za zdravstveni sustav. Specifični antigen prostate (PSA) čija je serumska koncentracija zlatni standard za probir RP nažalost ne pridonosi određivanju agresivnosti RP. Nadalje, serumske vrijednosti PSA rastu i u stanjima poput benigne hiperplazije prostate (BHP) i prostatitisa. Niska specifičnost PSA upravo može dovesti do predijagnosticiranja RP zbog lažno pozitivnih rezultata. Novija istraživanja fokusiraju se na pronalazak specifičnijih i osjetljivijih biomarkera RP koji bi omogućili neinvazivnu dijagnostiku i prognostiku. Također, smatra se da bi mogli koristiti za razlikovanje (potencijalno) agresivnih od neagresivnih RP, ali i razlikovanje RP od BHP. U razvoju je nova generacija biomarkera RP koja se temelji na testovima seruma, urina i tkiva, a u cilju dopune PSA temeljene dijagnostike ili čak potpune zamjene PSA testa specifičnijim dijagnostičkim analizama. Mnogo se očekuje od epigenetičkih modifikacija i njihove translacije u biomarkere RP, što je u fokusu ovog istraživanja. Cilj studije je istražiti ekspresiju miRNA i metilaciju cfDNA kao potencijalne epigenetičke biomarkere (EB) u tekućim biopsijama, krvi i ejakulatu, pacijenata sa RP i BHP.

Metilacija DNA najistraženija je epigenetička modifikacija. Mnoga su istraživanja već identificirala niz aberacija prisutnih u RP. Ipak, većina relevantnih studija o DNA metilaciji kao epigenetičkom biomarkeru RP još se uvijek temelji na istraživanju tumorskog tkiva. Nedavna molekularna profiliranja sugeriraju da miRNA može također poslužiti kao potencijalni biomarker RP. Radi se o malim nekodirajućim RNA koje reguliraju gensku ekspresiju te se povezuju s inicijacijom i progresijom tumora, pa tako i RP. Utvrđeno je da u RP dolazi do promjene u ekspresiji specifičnih miRNA, a mogu djelovati i kao tumor-supresori i kao onkogeni.

Slika 2. Prikaz hodograma istraživanja.

Istraživanje će biti provedeno na dobrovoljcima s patohistološki potvrđenom dijagnozom RP, odnosno BHP u okviru rutinskog rada Klinika za urologiju KBC-a Zagreb i KBC-a Sestre milosrdnice. Pored anamnestičkih i kliničkih podataka, bit će uzeti uzorci tkiva, krvi i ejakulata. Molekularne analize bit će provedene u Laboratoriju za epigenetiku i molekularnu medicinu Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. Usporedbom podataka o ekspresiji miRNA i metilaciji cfDNA u tjelesnim biopsijama (ejakulatu i krvi) s ekspresijom miRNA i metilacije stanične DNA iz tkiva prostate bit će dobiveni podaci o mogućim miRNA i DNA-metilacijskim biomarkerima.

Slika 3. Prikaz eksperimentalnog dizajna istraživanja.

Namjera je, uz razvoj epigenetičkih istraživanja u RH i neinvazivne dijagnostike RP, educirati buduće mlade istraživače. U okviru projekta uspostavljena je nova grupa mladih istraživača koja će istraživati potencijalne EB bolesti čovjeka (epiMark), odnosno istražiti potencijalne EB raka prostate u okviru ovog projekta (epiPro).

SUDIONICI PROJEKTA:

Voditelj projekta:

• doc. dr. sc. Nino Sinčić, dr. med., Laboratorij za epigenetiku i molekularnu medicinu, Zavod za medicinsku biologiju, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Šalata 3, Zagreb, Hrvatska

Suradnici:

• doc. dr. sc. Monika Ulamec, dr. med., specijalist patologije, Klinički zavod za patologiju i citologiju „Ljudevit Jurak“, KBC Sestre milosrdnice, Vinogradska cesta 29, Zagreb, Hrvatska
• doc. dr. sc. Stela Bulimbašić, dr. med., specijalist patologije, Klinički zavod za patologiju i citologiju, KBC Zagreb, Kišpatićeva 12, Zagreb, Hrvatska
• prim. dr. sc. Goran Štimac, dr. med., specijalist urologije, Klinika za urologiju, KBC Sestre milosrdnice, Vinogradska cesta 29, Zagreb, Hrvatska
• dr. sc. Tomislav Kuliš, dr. med., specijalist urologije, Klinika za urologiju, KBC Zagreb, Kišpatićeva 12, Zagreb, Hrvatska

• doktorand, Irena Dobrović, mag. med. biochem.

• doktorand

• stručni suradnik, Lucija Škara, mag. biol. mol.

Vanjski suradnici:

• doc. dr. sc. Ana Katušić Bojanac, mag. biol. mol., Zavod za medicinsku biologiju, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Šalata 3, Zagreb, Hrvatska
• dr. sc. Nora Nikolac Gabaj, mag. med. biochem., specijalist analitičke toksikologije, Klinički zavod za kemiju, KBC Sestre milosrdnice, Vinogradska cesta 29, Zagreb, Hrvatska
• mr.sc. Dejan Ljiljak, prof. biologije i kemije, klinički embriolog, Odsjek za humanu reprodukciju, Klinika za ginekologiju i porodništvo, KBC Sestre milosrdnice, Vinogradska cesta 29, Zagreb, Hrvatska
• Miroslav Tomić, dr. med., specijalist urologije, Klinika za urologiju, KBC Sestre milosrdnice, Vinogradska cesta 29, Zagreb, Hrvatska

• Nina Gelo, mag. biol. mol., klinički embriolog, Odjel za kliničku embriologiju, Zavod za humanu reprodukciju, Klinika za ženske bolesti i porode, KBC Zagreb, Petrova 13, Zagreb, Hrvatska

Konzultanti:

• prof. dr. sc. Davor Ježek, dr. med., Zavod za histologiju i embriologiju, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Šalata 3, Zagreb, Hrvatska

• prof. dr. sc. Floriana Bulić-Jakuš, dr. med., Zavod za medicinsku biologiju, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Šalata 3, Zagreb, Hrvatska
• prof. dr. sc. Željko Kaštelan, dr. med., Klinika za urologiju, KBC Zagreb, Kišpatićeva 12, Zagreb, Hrvatska
• prof. dr. sc. Boris Ružić, dr. med., Klinika za urologiju, KBC Sestre milosrdnice, Vinogradska cesta 29, Zagreb, Hrvatska

• doc. dr. sc. Davor Tomas, dr. med., Klinički zavod za patologiju i citologiju, KBC Zagreb, Kišpatićeva 12, Zagreb, Hrvatska

Ukupni budžet projekta 2.100.000,00 kn

INFORMACIJE ZA PACIJENTE

Rak prostate

Prostata ili kestenjača je žlijezda koja se nalazi isključivo kod muškarca. Smještena je neposredno ispod mokraćnog mjehura, a ispred završnog dijela debelog crijeva. Veličinom i oblikom podsjeća na divlji kesten, po čemu je i dobila ime. Njena osnovna funkcija jest lučenje tekućine koja prehranjuje i štiti spermije koji se nalaze u spermi, kako bi preživjeli na putu do jajne stanice u maternici žene.

Godišnje oko 2100 ljudi u Hrvatskoj oboli od raka prostate što ga čini drugim najčešćim i drugim najsmrtonosnijim rakom u Republici Hrvatskoj. Rak prostate nastaje kada se stanice, koje se normalno nalaze unutar prostate, počnu nekontrolirano dijeliti i rasti zbog genetskih promjena koje se u njima zbivaju. U usporedbi s drugim rakovima, raste sporije i kasnije metastazira. Muškarci čiji su muški rođaci imali ili imaju rak prostate imaju veću šansu obolijevanja od tog istog raka. Također, rizik obolijevanja raste i sa životnom dobi. Dobroćudno povećanje prostate koje se često javlja kod muškaraca starijih od 50 godina nije povezano s rakom prostate.

U ranoj fazi raka prostate nisu prisutni nikakvi simptom, već se najčešće otkriva pomoću povišene vrijednosti PSA (prostatični specifični antigen) u krvi kada se postavlja sumnja na rak prostate. PSA je bjelančevina koju prostata normalno izlučuje, a obično se kontrolira kod bolesnika starijih od 50 godina ili starijih od 45, ukoliko se smatra da spadaju u rizičnu skupinu za obolijevanje. Na razinu PSA u krvi mogu utjecati stanja kao što su rak, upala, mehanička manipulacija (digitorektalni pregled, vožnja biciklom, spolni odnosi) te neki lijekovi. Ako postoji sumnja na rak prostate temeljena na povišenoj vrijednosti PSA, liječnik će digitorektalnim pregledom, tj. prstom kroz debelo crijevo pregledati prostatu kako bi utvrdio postoje li bilo kakve kvržice ili nepravilnosti na njoj. Valja naglasiti da većina pacijenata s rakom prostate nema palpatornih promjena na samoj prostati. Za konačnu dijagnozu, osim povišene vrijednosti PSA, potrebno je napraviti biopsiju prostate, kojom se uzimaju komadići prostatičnog tkiva koji se zatim šalju na mikroskopsku analizu.

Zbog rutinskih kontrola PSA, većina današnjih rakova prostate je otkrivena pravovremeno i ima povoljnu prognozu. Postoji više načina liječenja raka prostate.

Kod pacijenata kod kojih je dokazano da se bolest nije proširila izvan same prostate (nije metastazirala) postoje sljedeće opcije:

1. Radikalna prostatektomija – operativni zahvat kojim se u potpunosti odstranjuje tkivo prostate te se šalje na mikroskopsku analizu. Preporuča se za mlađe pacijente s dugim očekivanim životnim vijekom. U većini slučajeva se nakon te operacije pacijenti smatraju izliječenima, ali su potrebne redovite kontrole PSA. Najčešće negativne posljedice operacije su privremena nemogućnost zadržavanja mokraće i gubitak spolne moći. Funkcija zadržavanja mokraće se polako oporavlja unutar prvih nekoliko tjedana i mjeseci nakon operacije, a oporavak spolne funkcije znatno varira od pacijenta do pacijenta.
2. Radikalna radioterapija prostate – prostata se zrači te se tako uništavaju stanice raka. Istraživanja su pokazala da je u prvih deset godina po učinkovitosti usporediva s radikalnom prostatektomijom, ali je kasnije češći povrat bolesti. Negativne posljedice zračenja su blage i prolazne, ali nakon više godina može doći do razvoja drugih malignih bolesti na mjestu zračenja.
3. Aktivno praćenje – odabranim pacijentima s niskim stadijem bolesti se može odgoditi liječenje kako bi im se zadržala kvaliteta života. Ti pacijenti zahtijevaju redovne kontrole PSA i biopsije prostate jednom godišnje. S obzirom na niski stadij bolesti, takva odgoda neće kasnije ugroziti mogućnost izlječenja pacijenta.
4. Praćenje do pojave simptoma – periodične kontrole PSA bez aktivnog liječenja. Povoljniji je za starije bolesnike koji nemaju dug očekivani životni vijek. Kod takvih pacijenata, aktivno liječenje raka prostate bi donijelo više štete nego koristi za njihovo zdravlje te se odgađa sve do pojave simptoma.

Kod pacijenata kod kojih se bolest proširila izvan prostate, na okolna tkiva, organe ili kosti, mogu se javiti simptomi kao što su gubitak težine i apetita, anemija, bolovi u kostima. Terapija kod takvih bolesnika je sljedeća:

1. Hormonska terapija

1. Farmakoterapijska kastracija – daju se lijekovi koji blokiraju djelovanje muških spolnih hormona koji utječe na rast raka prostate.
2. Kirurška kastracija – operativno se odstranjuju oba testisa kako bi se smanjila razina testosterona u krvi.

2) Kemoterapija – Uznapredovali rak prostate na početku dobro odgovara na hormonsku    terapiju, no s vremenom taj učinak slabi, bolest postaje otporna na hormonsko liječenje te je potrebna daljnja kemoterapija za kontrolu bolesti. Primjenjuju se lijekovi u obliku infuzije koji uništavaju stanice raka prostate bilo gdje u tijelu. Takva vrsta liječenja može produžiti život bolesnika i poboljšati njegovu kvalitetu te smanjiti ili odgoditi pojavu simptoma uznepredovale bolesti (bolovi u kostima).

Iako je rak prostate česta bolest među muškom populacijom, zbog ranog otkrivanja ima dobru prognozu i u najvećem broju slučajeva je izlječiv jednom od gore nabrojanih metoda. S druge strane, i oni bolesnici koji se ne uspiju u potpunosti izliječiti često umiru s rakom prostate, ali ne od samog raka, nego od neke druge bolesti.

Dodatne informacije i materijali

Priručnik za oboljele od raka prostate:

Rak prostate prirucnik za bolesnike

Zahvaljujemo se nakladniku Astellas d.o.o. uz čije je dopuštenje priručnik objavljen. Namijenjen je samo za individualnu upotrebu te uz obavezno poštivanje autorskih i drugih vlasničkih prava.

Dobroćudno povećanje prostate:

https://patients.uroweb.org/hr/ja-sam-uroloski-bolesnik/dobrocudno-povecanje-prostate/

O raku prostate na engleskom (info in english):

https://patients.uroweb.org/prostate-cancer/

Projekt razvoja karijera mladih istraživača – izobrazba novih doktora znanosti

Voditelj projekta i mentor: doc. dr. sc. Monika Ulamec, dr. med., specijalist patološke anatomije

Zavod za patologiju i citologiju Ljudevit Jurak, KBC Sestre milosrdnice

Trajanje: 4 godine (pretpostavljeno trajanje 01.10.2018.- 30.09. 2022.g.)

Financiranje: 1.135.576,16 HRK (HRZZ i MEF-UNIZG)

Osnovni podaci o projektu:

Incidencija i mortalitet raka prostate (RP) u RH raste. Mnoga istraživanja u svojem fokusu imaju upravo biljege koji bi bili odlučujući u postavljanju rane dijagnoze te razlikovanju agresivnih formi karcinoma, kao i onih koji imaju ulogu u detektiranju recidiva bolesti. Smatra se kako su epigenetički biljezi (EB) idealni kandidati u takvim istraživanjima. Mnogi takvi biljezi već su poznati, ali ovo istraživanje bit će usmjereno na analizu potencijalnih EB sjemene tekućine, uz serum i samo tkivo tumora.

U ovom projektu razvoja karijere za doktoranda se predviđa upoznavanje s temom i problematikom projekta. Učenje i usvajanje osnovnih znanja i vještina potrebnih za rada u znanstvenim istraživanjima uopće te konkretno u projektu EpiPro, odnosno izradi vlastite doktorske disertacije.

Zadaci, znanja i veštine u koje će doktorand biti ukljućen te će ih stjecati su, između ostaloga: educiranje o znanstvenom radu s pacijentima na kliničkom odjelu, na odjelu za patologiju te u znanstvenoistraživačkom laboratoriju za genetiku, epigenetiku i molekularnu biologiju. Zatim održavanje okruglog stola s temom “Uniformirano informiranje pacijenata“, izrada informiranih pristanaka za pacijente u istraživanju, uključivanje pacijenata, prikupljanja podataka i uzorkovanja” za članove grupe i suradnike. Također i tehnike te specifične vještine kao što su: kultiviranje referentne staniče linije raka prostate, izoliranje i kvantificiranje RNA iz uzorka referentne stanične linije, kvantificiranje ekspresije miRNA, statistička obrada anamnestićkih i laboratorijskih podataka ekspresije miRNA. Sve navedeno pristupnik će raditi pod nadzorom i vodstvom mentora i drugih suradnika na projektu. Tijekom samog trajanja projekta doktorand će imati mogućnost edukacije i sudjelovanja u školama i tečajevima te kongresima, a samim time i iskustvo pripreme prikaza svojih rezultata u različitim pisanim i usmenim formama. Nakon prikupljanja i obrade podataka pristupnik će sudjelovati u izradi samog rukopisa te znanstvenih publikacija, a također i izrada mrežnih stranica koje će pomoći boljoj vidljivosti samog projekta.

Uz navedeno važno je istaknuti da će doktorand biti i dio skupine EpiMark, sastavljenu od mladih istraživača iz područja bazičnih i kliničkih znanosti, sposobna odgovoriti na izazove postavljene ostalim ciljevima ovog istraživanja, epiPro te širenjem infrastrukture dane grupi na raspolaganje nabavom nove opreme.

Ovaj projekt vezan je za Uspostavni istraživački projekt „Epigenetički biomarkeri raka prostate“ (EpiPro) Zavoda za medicinsku biologiju Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, voditelja doc. dr. sc. Nino Sinčić, dr. med. Svi suradnici na projektu članovi su Znanstvene grupe za istraživanje epigenetičkih biomarkera (epiMark) Zavoda za medicinsku biologiju Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu.