Ο ρο λος της Βιολογι ας Συστημα των στην Ιατρικη Ακριβει ας

Transcript

1 Ο ρο λος της Βιολογι ας Συστημα των στην Ιατρικη Ακριβει ας Μιχάλης Αϊβαλιώτης 14 Μαρτίου 2019, Θεσσαλονίκη

2 Ιατρικη Ακριβει ας

3 Βιολογία Συστημάτων Ενοποιημένη Βιολογία Συστημάτων Εκχύλιση βιολογικής γνώσης από δεδομένα -omics μέσω ενοποίησης Βιολογία Συστημάτων πρόβλεψης Πρόβλεψη της μελλοντικής συμπεριφοράς ενός βιοσυστήματος με τη χρήση δεδομένων -omics π.χ. insilico βιοσυστήματα Davidov, E.; Clish, C. B.; Oresic, M.; Zhang, X; et al. Omics: A Journal of Integrative Biology. 2004, 8, Clish, C. B.; Davidov, E.; Oresic, M.; Zhang, X; et al. Omics: A Journal of Integrative Biology. 2004, 8, 3-13.

4 Η εποχή των omics και της Βιολογίας Συστημάτων

5 Η εποχή των omics και της Βιολογίας Συστημάτων

6 Η εποχή των omics και της Βιολογίας Συστημάτων Συλλογή και ενοποίηση πολλαπλών δεδομένων omics Yugi K. et al. (2016) Trends Biotechnol 34(4):276-90

7 Βιολογικά δίκτυα αλληλεπιδράσεων

8 Multi-omics δεδομένα Η προσέγγιση μας Ανάλυση δικτύων και μονοπατιών Επαναστόχευση φαρμάκων Κατανόηση παθογένειας Βιοδείκτες Θεραπεία Καρκίνος Λέμφωμα (άλλες ασθένειες)

9 MCL: chromosomal translocation t(11;14)(q13;q32) (IgH/CCND1) Υπότυποι Λεμφώματος Β-κυττάρων 1. Hodgkin lymphoma (HL) 2. Non-Hodgkin lymphoma (NHL)

10 Ανάλυση δικτύων και μονοπατιών Επαναστόχευση φαρμάκων GSE30189 (Stages): 1. Normal (N) 2. In Situ (IS) 3. Classical (C) 4. Intermediate (I) 5. Aggressive (A) NtoIS IStoC CtoI ItoA GSE Healthy 2. Typical MCL HtoMCL

11 Διαφορικά εκφρασμένα γονίδια (DEGs)

12 Εμπλουτισμένα Βιολογικά μονοπάτια pathfindr PaintOmics NtoInS 18 8 IStoC CtoI 45 8 ItoA HtoMCL

13 Σημαντικά εμπλουτισμένα μονοπάτια και συσχέτιση με τη βιβλιογραφία Pathways p53 and cell cycle B-cell receptor (BCR) signaling PI3K/Akt/mTOR signaling pathway JAK-STAT signaling pathway NF-κB pathway Jak/STAT pathway Wnt/β-catenin pathway WNT pathway p53 Pathway NF-κB prosurvival signals PD-1/PD-L1 pathway HGF/c-MET signaling pathway Hippo pathway Type DLBCL DLBCL,MCL,CNS DLBCL DLBCL MCL MCL MCL chl,mcl,cll MCL, ALCL \CNS HL,nHL B cell lymphoma, T and NK cell lymphoma, Hodgkin lymphoma Pancreatic cancer Breast cancer

14

15 Νέα ευρήματα Στάδιο-ειδικά (stage specific) απορρυθμισμένα βιολογικά μονοπάτια. To In Situ στάδιο έχει σημαντικά διακριτό από τα άλλα στάδια φαινότυπο εμπλουτισμού μονοπατιών. Βασικές κυτταρικές διεργασίες που σχετίζονται με την επεξεργασία πρωτεϊνών, τη μετάφραση και την επεξεργασία RNA επηρεάζονται στο κλασικό (Classical) στάδιο. Τα μονοπάτια σηματοδότησης που σχετίζονται με την απόπτωση, την κυτταρική γήρανση και τον πολλαπλασιασμό επηρεάζονται στο ενδιάμεσο και επιθετικό στάδιο.

16 ΤP53 σηματοδοτικόμο νοπάτι Aggressive Intermediate Classical Situ 1. Regulates cell cycle 2. Inhibits angiogenesis 3. Activates DNA repair proteins 4. Induce growth arrest 5. Initiate apoptosis

17 ItoA NtoIS IStoC CtoI Διεπικοινωνία μονοπατιών (cross-talk) In Situ Intermediate Aggressive

18 DR Οπτικοποίηση των απορρυθμισμένων πρωτεϊνών και εμπλουτισμένων μονοπατιών - Δίκτυα φαρμάκων-στόχων - Δίκτυα φαρμάκωνμονοπατιών-στόχων

19 Νέες πιθανές θεραπείες για το MCL

20 Νέες πιθανές θεραπείες για το MCL

21 FDA-εγκεκριμένα φάρμακα για MCL Drug ID Drug Name Related MCL Stage Pathway Original Use 1 DB12010 Fostamatinib ALL Ribosome Biogenesis Rheumatoid Arthritis* 2 DB12483 Aliqopa (Copanlisib Hydrochloride) Classical Leukocyte transendothelial Thyroid hormone signaling pathway FL* 3 DB09198 Lobeglitazone Classical - antidiabetic medication 4 DB00480 Lenalidomide (Revlimid) Classical - multiple myeloma, MCL 5 DB01169 Arsenic trioxide In situ p53 signaling pathway prolactin pathway Acute Promyelocytic Leukemia (experimental on MCL) * tested on relapsed Lymphoma (MCL, DLBL, FL,HL)

22 Κοιτάζοντας το μέλλον... Our Data Public Data

23 Κοιτάζοντας το μέλλον...

24

25 Μέλη του Εργαστηρίου Από το 2009 IMBB (8 members) Dr. Konstantina Psatha Dr. Georgia Orfanoudaki Klyto Katsara (MSc. Student) Chara Karantoni (Undergrad) Eirini Papadaki (Undergrad) Anthi Pitsikaki (Undergrad) Athina Kyriazi (Undergrad) Theodore Tsoni (Undergrad) ProFI IMBB (2 members) Nikos Kountourakis Dr. Lucas Andrianos Από το 2018 AUTh (7 members) Dr. Stefania Maniatsi Smaragda Efraimidou (PhD) Vasilios Papadopoulos (PhD) Dimitra Mavridou (PhD) Athina Milioti (MSc.) Katerina Fyka (Under) Nina Fanaropoulou (Under))

26 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Συνεργάτες Elias Drakos Prof. (Medical School UoC) George Rassidakis Prof. (Karolinska Institutet, Sweden) Georgia Skrempou, Dr Anastassios Oulas, Prof. George M. Spyrou The Cyprus Institute of Neurology and Genetics Dr Laxmikanth Kollipara, Prof Albert Sickmann Leibniz- ISAS, e.v., Dortmund, Germany

27 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ