Magda Bienko

Ragnar Söderberg Fellow in Medicine, 2016

Anslagsförvaltare

Lunds universitet

Institutionen för laboratoriemedicin

Projektsammanfattning

Den rumsliga organisationen av arvsmassan i bröstcancer

För att fullständigt förstå de sjukdomsalstrande konsekvenserna av kromosomförändringar krävs en komplett bild av de tredimensionella förändringarna hos cancercellens arvsmassa. Med nyutvecklade metoder studerar Magda Bienko hur arvsmassan anpassar sig till de dramatiska strukturförändringar som sker vid bröstcancer. Potentiellt kan nya universella svagheter hos cancerceller upptäckas och leda till nya behandlingsstrategier.

De flesta cancerformer uppvisar stora förändringar i kromosomernas antal och struktur. För bröstcancer är kromosomförändringar en central process som orsakar felaktig reglering av ett flertal gener vilket i sin tur kan elda på tumörutvecklingen. Oavsett vilken typ av förändringar som sker så kommer omförflyttningar inom, och mellan, kromosomerna ha en omfattande effekt på arvsmassans struktur, vilket i sin tur leder till en omfattande påverkan på genuttrycket. För att fullständigt förstå de sjukdomsalstrande konsekvenserna av kromosomförändringar krävs en komplett bild av de tredimensionella förändringarna hos cancercellens arvsmassa.

Med nyutvecklade sekvenserings- och mikroskopimetoder studerar Magda Bienko hur strukturella förändringar i kromosomer påverkar den rumsliga organisationen hos hela arvsmassan. Forskningsprojektet syftar till att skapa en katalog över de olika kromosomförändringarna och fokusera på lokala topologier vid de mest förekommande generna i bröstcancer. Tack vare laboratoriets unika mikroskopiverktyg kan strukturdetaljer synliggöras direkt i cellerna, samtidigt som man följer deras aktivitet.

Målet för Magda Bienkos forskningsprojekt är att förstå principerna för hur arvsmassan anpassar sig till de dramatiska strukturförändringar som sker vid bröstcancer. Potentiellt kan nya universella svagheter hos cancerceller upptäckas och därigenom leda till nya behandlingsstrategier.

Glioblastoma multiforme (GBM) – the highest-grade glioma and deadliest brain tumor – occurs in pediatric as well as adult patients. Despite aggressive treatment with surgery, irradiation and sometimes chemotherapy, tumors invariably recur as incurable lesions. Tumor cells with stem cell characteristics are thought to be responsible for therapeutic resistance in brain tumors. Such cells reside specifically within a perivascular niche (PVN) thought to maintain their aggressive and stem-like phenotype. The heterotypic cell-cell and matrix-cell interactions that define the niche, as well as the signaling pathways controlling tumor cell stemness, remain poorly understood. Furthermore, most identified drivers of the aggressive stem-like phenotype are essentially non-druggable transcription factors.

We have employed, developed and characterized in vivo models of GBM with a PVN mimicking human GBM behaviour in that cells of the PVN are resistant to therapeutics, remain viable following irradiation, and fuel tumor recurrence following treatment. In this project, we use these models to (1) identify novel niche components regulating the resistant phenotype of PVN tumor cells, (2) characterize niche interactions we previously identified, and (3) use knowledge gained to develop novel therapeutic strategies for targeting the aggressive, stem-like phenotype of PVN tumor cells.