Dissecting the role of mitochondrial dynamics in pancreatic carcinogenesis

Opis projektu

Mitochondria jako nowy cel do walki z rakiem

Rak trzustki stanowi istotne wyzwanie natury medycznej. Charakteryzuje się niekorzystnymi rokowaniami i słabą odpowiedzią na terapie konwencjonalne i immunologiczne. Wyraźnie wskazuje to na potrzebę określenia mechanizmów odpowiedzialnych za wystąpienie choroby oraz zidentyfikowania nowych celów, które można by wykorzystać do leczenia na wczesnym etapie. Zespół finansowanego ze środków UE projektu OPEN P-CAN bada, w jaki sposób aktywność mitochondriów wspomaga proces nowotworzenia w trzustce oraz w jaki sposób można wykorzystać biologię organelli do ograniczenia zachorowalności na tę chorobę. Prace w ramach projektu skoncentrują się w szczególności na OPA1, czynniku zmieniającym model mitochondria, który wiąże się z niekorzystnymi rokowaniami u pacjentów z rakiem trzustki, oraz na możliwości obrania go za cel przy użyciu metod genetycznych i chemicznych.

Cel

OPA1 Educates the Nucleus in Pancreatic CANcer. Pancreatic cancer represents an unresolved health burden, showing abysmal chances of survival and refractoriness to conventional and immunological therapies. Significant benefit will be gained from a better understanding of molecular mechanisms leading to cancer formation, with the goal to curtail disease incidence and improve the opportunities to treat it early. The study will describe how mitochondria and nuclei communicate to facilitate pancreatic cancer initiation. Building from my prior research in metabolic-dependent histone acetylation, and leveraging on the host laboratory expertise in mitochondrial dynamics, I designed a roadmap for the study of how mitochondrial activity is altered during pancreatic carcinogenesis and whether that can be exploited for therapeutic purposes. I will decipher the specific role of major cristae-remodeling factor OPA1, which is an unfavorable prognostic factor for pancreatic cancer patients. I will seek how OPA1-altered expression impacts mitochondrial function and metabolite availability in mouse pre-malignant cells, using in vivo models of pancreatic carcinogenesis. My previous experimentation found that metabolite-dependent histone acetylation is critical for the initiation of pancreatic carcinogenesis. I will now investigate whether OPA1-mediated mitochondrial rewiring impacts citrate and acetyl-CoA abundance in a way that alters the levels of histone acetylation. Epigenetic reprogramming will be further investigated in various OPA1 transgenic mice. Finally, the therapeutic potential of OPA1 targeting will be addressed using both genetic and chemical approaches using resources recently developed at the host laboratory. The project represents a career-defying framework for the study of molecular determinants of pancreatic cancer onset.