Η ογκοπρωτεΐνη HER2/neu ανήκει στην οικογένεια των erbB υποδοχέων και αποτελεί μία διαμεμβρανική πρωτεΐνη με ενεργότητα κινάσης τυροσίνης. Αποτελεί το κύριο συστατικό των ετεροδιμερών που σχηματίζονται με τα άλλα μέλη της οικογένειας erbB (EGFR, erbB3, erbB4) παρουσία αυξητικών παραγόντων, με αποτέλεσμα την ενεργοποίηση των σηματοδοτικών οδών που οδηγούν στον πολλαπλασιασμό και διαφοροποίηση των κυττάρων. Η παραμικρή μεταβολή στην ακριβή ρύθμιση των σηματοδοτικών οδών που εμπλέκεται το HER2/neu προκαλεί σημαντικές ανωμαλίες και καρκινογένεση. Το HER2/neu υπερεκφράζεται στο 30% του καρκίνου του μαστού και ωοθηκών, καθώς και σε άλλους τύπους καρκίνου όπως πνεύμονα, παγκρέατος, παχέως εντέρου, κλπ και συνδέεται με την ανάπτυξη και διατήρηση της κακοήθειας. Η έκφραση της HER2/neu ογκοπρωτεΐνης σε νεοπλασματικά κύτταρα ενεργοποιεί το ανοσολογικό σύστημα, όπως φαίνεται από την παρουσία αυξημένων τίτλων αντισωμάτων εναντίον της στον ορό ασθενών με καρκίνο μαστού, αλλά επίσης και από την εμφάνιση αυξημένων ποσοστών Τ λεμφοκυττάρων στο περιφερικό αίμα, τα οποία είχαν ανοσολογική μνήμη για την HER-2/neu πρωτεΐνη. Η θεραπευτική προσέγγιση σήμερα στοχεύει στην παρεμπόδιση της σηματοδότησης του HER2/neu και στη μείωση της έκφρασης του στα κύτταρα.
 
Στα πλαίσια του προγράμματος αυτού προσπαθούμε:

• Να διευκρινίσουμε τις οδούς που συσχετίζονται με την ανοσογονικότητα και το βαθμό κακοήθειας των καρκινικών κυττάρων που υπερεκφράζουν το HER-2/neu αντιγόνο. Χρησιμοποιώντας ανάλυση cDNA μικροσυστοιχιών θα ταυτοποιήσουμε τα γονίδια εκείνα που διαφοροποιούν την έκφραση τους στις καρκινικές κυτταρικές σειρές  που υπερεκφράζουν την ΗER-2/neu ογκοπρωτεΐνη. Θα εστιαστούμε στη μελέτη των γονιδίων εκείνων που παρουσιάζουν αύξηση στην έκφρασή τους ώστε να αποτελέσουν στόχο θεραπευτικών προσεγγίσεων
• Να απομονώσουμε τμήματα αντισωμάτων τα οποία θα παρεμποδίζουν την ενεργότητα των καρκινικών αντιγόνων. Για το λόγο αυτό, έχουμε κατασκευάσει συνδυαστικές βιβλιοθήκες «φάγων-αντισωμάτων» από mRNA Β λεμφοκυττάρων διηθημένων λεμφαδένων ασθενούς με καρκίνο του μαστού όπου υπερεκφράζεται το αντιγόνο HER2/neu. Έχουμε απομονώσει ανασυνδυασμένα ανθρώπινα Fab τμήματα αντισωμάτων, τα οποία προσδένονται στην HER2/neu ογκοπρωτεΐνη και πιο συγκεκριμένα στο εξωκυτταρικό τμήμα της
• Να μελετήσουμε, εάν η HER-2/neu πρωτεΐνη μπορεί να ενεργοποιήσει το ανοσοποιητικό σύστημα και να οδηγήσει στην απόρριψη του όγκου. Η εξωκυτταρική περιοχή της  HER2/neu, η οποία εμπεριέχει πολλαπλούς αντιγονικούς επιτόπους και έχει παραχθεί σε ετερόλογα συστήματα έκφρασης πρωτεϊνών, χορηγείται ταυτόχρονα με καρκινικά κύτταρα σε πειραματικά μοντέλα όγκου, με στόχο τον έλεγχο της λειτουργίας της ως εμβόλιο
• Έχουμε ξεκινήσει τη δημιουργία πρωτότυπων κατασκευών που κωδικοποιούν για ογκο-ειδικούς χιμαιρικούς υποδοχείς, σε συνεργασία με το Κέντρο Ανοσολογίας και Ανοσοθεραπείας του Καρκίνου του νοσοκομείου “Ο Άγιος Σάββας” και το Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) της Κρήτης. Η καινοτομία των κατασκευών αυτών βασίζεται στην δημιουργία κυτταροτοξικών κυττάρων με αντικαρκινική δράση των οποίων η λειτουργία καθορίζεται από την έκφραση χιμαιρικών υποδοχέων και συνίσταται 1) στην αναγνώριση του καρκινικού κυττάρου μέσω της μεταβλητής περιοχής του ειδικού αντισώματος και 2) στην καταστροφή του καρκινικού κυττάρου μέσω μηχανισμών ενεργοποίησης που επάγονται από το σταθερό τμήμα του Τ-υποδοχέα (ζ-αλυσίδα) ή τη γ-αλυσίδα του Fc(ε)RI.

(Β. ΚΟΛΙΑΡΑΚΗ, Μ. ΜΑΡΙΝΟΥ, Α. ΜΑΜΑΛΑΚΗ)

 
Η Εψιδίνη είναι ένα πεπτίδιο με αντιμικροβιακή δράση, με μεγάλo αριθμό κυστεϊνών, το οποίο συντίθεται στο ήπαρ και εκκρίνεται στο πλάσμα. Η έκφρασή του ρυθμίζεται από τα επίπεδα σιδήρου, τη φλεγμονή και την υποξία. Η Εψιδίνη διαδραματίζει ένα πολύ σημαντικό ρόλο στον έλεγχο της ομοιόστασης του σιδήρου του σώματος. Λειτουργεί ως ορμόνη, η οποία ελέγχει την απορρόφηση του διατροφικού σιδήρου καθώς και την απελευθέρωση του από τα κύτταρα. Η έκφραση της Εψιδίνης φαίνεται να είναι αυξημένη στην αναιμία χρονίων νοσημάτων (ACD), την πιο συχνή μορφή αναιμίας ανάμεσα στους νοσηλευόμενους ασθενείς, η οποία συσχετίζεται με την ελαττωμένη χρησιμοποίηση του σιδήρου για ερυθροποίηση. Επίσης, η Εψιδίνη μπορεί να εμπλέκεται σε πρωτογενείς και δευτερογενείς διαταραχές αύξησης της συγκέντρωσης σιδήρου, όπως στην κληρονομική αιμοχρωμάτωση, θαλασσαιμίες κ.λ.π.
 
Στα πλαίσια του προγράμματος αυτού έχουμε εκφράσει τις δύο μορφές της Εψιδίνης που ανιχνεύονται στο πλάσμα (25-πεπτίδιο και 20-πεπτίδιο) σε ετερόλογο σύστημα έκφρασης. Η έκφραση αυτή είναι σημαντική διότι θα συμβάλλει στην ανάπτυξη διαγνωστικών εργαλείων για την ανίχνευση της Εψιδίνης, στη μελέτη της λειτουργίας της Εψιδίνης στο μεταβολισμό του σιδήρου και στην παραγωγή νέων φαρμάκων για πειραματικά θεραπευτικά πρωτόκολλα με σκοπό την αντιμετώπιση αναιμιών και υπερσιδήρωσης. Η παραγωγή ανασυνδυασμένων ανθρώπινων μονοκλωνικών αντισωμάτων κατά της Εψιδίνης θα χρησιμοποιηθούν ως διαγνωστικά και θεραπευτικά εργαλεία.
 

Η Βαριά Μυασθένεια (ΒΜ) είναι ένα αυτοάνοσο νόσημα, όπου ο μυς δεν ανταποκρίνεται ικανοποιητικά στο ερέθισμα του νεύρου, λόγω του μειωμένου αριθμού των λειτουργικών υποδοχέων της ακετυλοχολίνης (AChR) από ειδικά αντί-υποδοχέα αυτοαντισώματα. Περίπου τα 2/3 από τα αντί-υποδοχέα μονοκλωνικά αντισώματα (mAbs) και πολλά αυτοαντισώματα κατευθύνονται προς την κύρια ανοσογόνο περιοχή (Main immunogenic region, MIR) της α-υπομονάδας του AChR. Τα αντι-MIR mAbs προκαλούν απώλεια του AChR σε κυτταρικές σειρές και πειραματική μυασθένεια σε ζώα. Τα μονοσθενή Fab τμήματα των αντί-MIR αντισωμάτων, τα οποία δε διασυνδέουν τα μόρια του υποδοχέα και δεν προσδένουν το συμπλήρωμα, δεν μπορούν να προκαλέσουν απώλεια των AChR σε κυτταρικές σειρές και δεν επάγουν πειραματική μυασθένεια in vivo. Έχουμε δείξει επίσης ότι scFv τμήματα αντί-MIR αντισωμάτων και η «ανθρωποποιημένη» εκδοχή τους μπορούν να προστατεύουν τον AChR κυτταρικών σειρών από την καταστρεπτική βλάβη των αυτοαντισωμάτων.
 
 Στόχος του προγράμματος είναι η απομόνωση ενός αριθμού Fab τμημάτων αντισωμάτων ανθρώπινης προέλευσης κατάλληλων να ανταγωνίζονται την πλειοψηφία των αυτοαντισωμάτων με σκοπό τη μελέτη τους και τη θεραπευτική προσέγγιση της Βαριάς Μυασθένειας

• Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας των ανθρώπινων «φάγων-αντισωμάτων», κατασκευάσαμε μια βιβλιοθήκη αντισωμάτων από Β λεμφοκύτταρα θύμου αδένα ενός μυασθενικού και απομονώσαμε ειδικά αντι-AChR Fab τμήματα των αυτοαντισωμάτων. Επιπλέον, χρησιμοποιώντας την τεχνολογία «ανακατανομής αλυσίδων» (chain shuffling) έχουμε απομονώσει μία σειρά ανθρώπινων τμημάτων αντισωμάτων αυξανόμενης συγγένειας, τα οποία αναγνωρίζουν ένα νέο ισχυρά ανοσογόνο επίτοπο του υποδοχέα. Τα τελικά αντισώματα ανταγωνίζονται τους ορούς των μυασθενικών για πρόσδεση στο υποδοχέα. Επίσης, έχουν την ικανότητα να προστατεύουν τον υποδοχέα κυτταρικών σειρών από την αντιγονική τροποποίηση που προκαλούν τα αυτοαντισώματα των μυασθενικών.
• Ανθρώπινα μονοκλωνικά αντισώματα παρήχθησαν σε διαγονιδιακά “ανθρωποποιημένα” ποντίκια, τα οποία φέρουν τμήματα από το γονιδιακό τόπο των ανοσοσφαιρινών του ανθρώπου στο γενετικό τους υλικό και δεν παράγουν ενδογενείς ανοσοσφαιρίνες. Τα διαγονιδιακά ποντίκια ανοσοποιήθηκαν με το ανασυνδυασμένο εξωκυτταρικό τμήμα του ανθρώπινου AChR, το οποίο εκφράστηκε σε E. coli ή στο ζυμομύκητα P. pastoris. Από τα mAbs που απομονώθηκαν, ένα προσδένεται ικανοποιητικά στο φυσικό μόριο του AChR, ενώ το Fab τμήμα του είναι ικανό να προστατεύει τον υποδοχέα σε κυτταρικές σειρές από τη δράση των αυτοαντισωμάτων.