CYTONET
ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ:
«ΕΡΕΥΝΩ-ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ»
Ανάπτυξη και προτυποποίηση καινοτόμου μεθόδου για ταχεία διαφορική διάγνωση και ορθολογική επιλογή εξατομικευμένης θεραπείας στα φλεγμονώδη νοσήματα με βάση την νόσο-ειδική έκφραση κυτταροκινών κατά την NETωση των ουδετερόφιλων του περιφερικού αίματος.
Το ερευνητικό πρόγραμμα CYTONET (Κωδικός: MIS 5048548) εκπονείται στα πλαίσια της Δράσης Εθνικής Εμβέλειας «ΕΡΕΥΝΩ-ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ», Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης και Εφαρμογής Δράσεων στους τομείς Έρευνας, Τεχνολογικής Ανάπτυξης και Καινοτομίας (ΕΥΔΕ-ΕΤΑΚ), ΓΓΕΚ.
Συντονιστής του έργου: Π. Σκένδρος, Καθηγητής Παθολογίας ΔΠΘ
ΕΥ για το ΔΠΘ: Π. Σκένδρος, Καθηγητής Παθολογίας ΔΠΘ
Διάρκεια έργου: 18/9/2019 – 17/9/2023.
Συνολική χρηματοδότηση: 999.604 €
ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ
Η διαφορική διάγνωση της μεγάλης ποικιλίας των φλεγμονωδών καταστάσεων και η έγκαιρη επιλογή της ενδεδειγμένης θεραπείας για κάθε ασθενή, παραμένει μείζων άλυτη πρόκληση στην κλινική πράξη παγκοσμίως.
Αντικείμενο του έργου αποτελεί η βελτιστοποίηση και προτυποποίηση καινοτόμου μεθόδου που βασίζεται σε ευρήματα των εταίρων της σύμπραξης και υπόσχεται την ανάπτυξη προϊόντων για έγκαιρη διάγνωση και επιλογή εξατομικευμένης θεραπείας σε πληθώρα σοβαρών φλεγμονωδών νοσημάτων.
Η παρούσα πρόταση βασίζεται σε ανακαλύψεις των συμμετεχόντων φορέων που σχετίζονται με την βιολογία των ουδετερόφιλων στα φλεγμονώδη νοσήματα, δημιουργώντας παράλληλα εξαιρετικές προϋποθέσεις για ανάπτυξη καινοτομίας.
Τα ενεργοποιημένα ουδετερόφιλα χαρακτηρίζονται από την αξιοσημείωτη ικανότητα ΝΕΤωσης, μέσω της οποίας σχηματίζουν και απελευθερώνουν ΝΕΤs (Neutrophil Extracellular Traps), δηλαδή εξωκυττάριο DNA που μεταφέρει άκρως δραστικά μόρια/πρωτεΐνες. Προσφάτως, μελέτες της ομάδας έργου έχουν καταδείξει καθοριστική εμπλοκή των πρωτεϊνών και του DNA των NETs στην παθογένεια φλεγμονωδών νοσημάτων και έχουν αναδείξει ότι «όλα τα NETs δεν είναι ίδια» μια και η σύσταση τους σχετίζεται με συγκεκριμένες νόσους ή/και επιπλοκές τους. Χαρακτηριστικά, η επαγωγή της συστηματικής θρόμβωσης στη σήψη και αυτοανοσία, και του τοπικού θρόμβου στο ένοχο αγγείο στο οξύ στεφανιαίο σύνδρομο σχετίζονται με θρομβογόνα ΝΕΤs που εκφράζουν ιστικό παράγοντα (TF). Τυπικά IL-1-διαμεσολαβούμενα νοσήματα, όπως ο οικογενής μεσογειακός πυρετός και η νόσος του Still, σχετίζονται με φλεγμονώδη ΝΕΤs που φέρουν βιοδραστική IL-1β, ενώ οι βακτηριδιακές λοιμώξεις φαίνεται ότι δεν εκφράζουν IL-1β στα NETs. Σε όλες αυτές τις καταστάσεις τα ουδετερόφιλα κυκλοφορούν στο αίμα σε προ-ΝΕΤωτική κατάσταση και κινούνται χημειοτακτικά στις θέσεις της φλεγμονής όπου υφίστανται απελευθέρωση NETs (ΝΕΤωση).
Η προτεινόμενη μέθοδος CytoNET εκμεταλλεύεται αυτήν την ιδιότητα για να ανιχνεύσει τις νόσο-ειδικές διαφορές τους στο περιφερικό αίμα. Η συσχέτιση των ποιοτικών διαφορών των NETs με συγκεκριμένους τύπους φλεγμονωδών νοσημάτων, η πιλοτική ανάπτυξη της μεθόδου CytoNET και η χρήση της για επιτυχή επιλογή εξατομικευμένης θεραπείας σε ένα μικρό αλλά σημαντικό αριθμό ασθενών έως σήμερα, αποτελούν την βάση για την ανάπτυξη μακρόπνοης συνεργασίας ανάμεσα στους φορείς της πρόταση με στόχο να φέρουν σύντομα στην κλινική πράξη και την αγορά εργαλεία/kits με τα οποία θα μπορεί να γίνεται εύκολα ο χαρακτηρισμός των ασθενών και η επιλογή της ιδανικής εξατομικευμένης αντιφλεγμονώδους θεραπείας. Το πρόγραμμα αποσκοπεί στην ανάπτυξη και προτυποποίηση της καινοτόμου μεθόδου ανάλυσης των ουδετεροφίλων/ΝΕΤs με χρήση κλασικής κυτταρομετρίας ροής, αλλά και την αξιοποίηση ευρημάτων καινοτόμων τεχνολογιών όπως η τρανσκριπτομική (RNA-sequencing) και η κυτταρομετρία μάζας. Τα αποτελέσματα θα αξιοποιηθούν για την ανάπτυξη αλγορίθμου διαφορικής διάγνωσης και εξατομικευμένης θεραπείας ποικίλων φλεγμονωδών παθήσεων. Οι βασικοί στόχοι του προγράμματος είναι:
(α) Η ανάπτυξη και περαιτέρω βελτιστοποίηση της δοκιμασίας CytoNET και η πολυκεντρική της αξιολόγηση σε ευρεία κλίμακα, με στόχο την τεκμηρίωση στην κλινική εφαρμογή και κατόπιν προώθηση στην αγορά νέων εργαλείων για πρόβλεψη και ταχεία επιλογή της κατάλληλης θεραπευτικής αγωγής σε φλεγμονώδη νοσήματα.
(β) Η υλοποίηση ενός μακρόπνοου στρατηγικού σχεδίου με σκοπό την δημιουργία γραμμής Έρευνας & Ανάπτυξης που θα περιλαμβάνει ώριμους στόχους για άμεση ανάπτυξη καινοτομίας, αλλά και θα επεκτείνεται πέρα από τον χρονικό ορίζοντα του έργου και θα διερευνά νέες ευκαιρίες για περαιτέρω εμπλουτισμό του «πορτοφολίου» της κοινοπραξίας.
ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ ΦΟΡΕΙΣ
Το έργο CYTONET αποτελεί σύμπραξη 4 Φορέων και περιλαμβάνει 3 Ερευνητικούς Οργανισμούς και 1 Επιχείρηση.
Ερευνητικοί οργανισμοί:
1. Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης (ΔΠΘ). Αποτελεί τον Συντονιστή Φορέα και περιλαμβάνει την Α΄ Πανεπιστημιακή Παθολογική Κλινική & Εργαστήριο Μοριακής Αιματολογίας, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Αλεξανδρούπολης (ΠΓΝΑ), (Διευθυντής: Καθ. Κ. Ρίτης) και το Εργαστήριο Υπολογιστικής Φυσικοχημείας (Διευθυντής: Αναπλ. Καθ. Γ. Μπουλουγούρης)
2. Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ). Συμμετέχει η Δ΄ Πανεπιστημιακή Παθολογική Κλινική, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο «Αττικό» (Διευθυντής: Καθ. Δ. Μπούμπας)
3. Ίδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών Ακαδημίας Αθηνών (ΙΙΒΕΑΑ). Συμμετέχει το Κέντρο Κλινικής, Πειραματικής Χειρουργικής & Μεταφραστικής Έρευνας (Διευθυντής: Δρ. Π. Σιδεράς)
Επιχείρηση: Π. ΖΑΦΕΙΡΟΠΟΥΛΟΣ Α.Ε. (ΠΖΑΦ). Εταιρεία που δραστηριοποιείται στην ανάπτυξη και προώθηση στην αγορά διαγνωστικών/προγνωστικών εργαλείων.
Δημοσιεύσεις που υποστηρίχθηκαν από το πρόγραμμα CYTONET
- Skendros P, Mitsios A, Chrysanthopoulou A, Mastellos DC, Metallidis S, Rafailidis P, Ntinopoulou M, Sertaridou E, Tsironidou V, Tsigalou C, Tektonidou M, Konstantinidis T, Papagoras C, Mitroulis I, Germanidis G, Lambris JD, Ritis K. Complement and tissue factor-enriched neutrophil extracellular traps are key drivers in COVID-19 immunothrombosis. J Clin Invest. 2020 Nov 2;130(11):6151-6157. doi: 10.1172/JCI141374. PMID: 32759504
Link: https://www.jci.org/articles/view/141374
- Papagoras C, Chrysanthopoulou A, Mitsios A, Ntinopoulou M, Tsironidou V, Batsali AK, Papadaki HA, Skendros P, Ritis K. IL-17A expressed on neutrophil extracellular traps promotes mesenchymal stem cell differentiation toward bone-forming cells in ankylosing spondylitis. Eur J Immunol. 2021 Apr;51(4):930-942. doi: 10.1002/eji.202048878. Epub 2021 Jan 22. PMID: 33340091.
Link: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/eji.202048878
- Synolaki E, Papadopoulos V, Divolis G, Tsahouridou O, Gavriilidis E, Loli G, Gavriil A, Tsigalou C, Tziolos NR, Sertaridou E, Kalra B, Kumar A, Rafailidis P, Pasternack A, Boumpas DT, Germanidis G, Ritvos O, Metallidis S, Skendros P, Sideras P. The Activin/Follistatin Axis Is Severely Deregulated in COVID-19 and Independently Associated With In-Hospital Mortality. J Infect Dis. 2021 May 20;223(9):1544-1554. doi: 10.1093/infdis/jiab108. PMID: 33625513
Link: https://academic.oup.com/jid/article/223/9/1544/6149149
- Ackermann M, Anders HJ, Bilyy R, Bowlin GL, Daniel C, De Lorenzo R, Egeblad M, Henneck T, Hidalgo A, Hoffmann M, Hohberger B, Kanthi Y, Kaplan MJ, Knight JS, Knopf J, Kolaczkowska E, Kubes P, Leppkes M, Mahajan A, Manfredi AA, Maueröder C, Maugeri N, Mitroulis I, Muñoz LE, Narasaraju T, Naschberger E, Neeli I, Ng LG, Radic MZ, Ritis K, Rovere-Querini P, Schapher M, Schauer C, Simon HU, Singh J, Skendros P, Stark K, Stürzl M, van der Vlag J, Vandenabeele P, Vitkov L, von Köckritz-Blickwede M, Yanginlar C, Yousefi S, Zarbock A, Schett G, Herrmann M. Patients with COVID-19: in the dark-NETs of neutrophils. Cell Death Differ. 2021 Nov;28(11):3125-3139. doi: 10.1038/s41418-021-00805-z. Epub 2021 May 24. PMID: 34031543
Link: https://www.nature.com/articles/s41418-021-00805-z
- Chrysanthopoulou A, Gkaliagkousi E, Lazaridis A, Arelaki S, Pateinakis P, Ntinopoulou M, Mitsios A, Antoniadou C, Argyriou C, Georgiadis GS, Papadopoulos V, Giatromanolaki A, Ritis K, Skendros P. Angiotensin II triggers release of neutrophil extracellular traps, linking thromboinflammation with essential hypertension. JCI Insight. 2021 Sep 22;6(18):e148668. doi:10.1172/jci.insight.148668. PMID: 34324440.
Link: https://insight.jci.org/articles/view/148668
- Gavriilidis E, Antoniadou C, Chrysanthopoulou A, Ntinopoulou M, Smyrlis A, Fotiadou I, Zioga N, Kogias D, Natsi AM, Pelekoudas C, Satiridou E, Bakola SA, Papagoras C, Mitroulis I, Peichamperis P, Mikroulis D, Papadopoulos V, Skendros P, Ritis K. Combined administration of inhaled DNase, baricitinib and tocilizumab as rescue treatment in COVID-19 patients with severe respiratory failure. Clin Immunol. 2022 May;238:109016. doi: 10.1016/j.clim.2022.109016. Epub 2022 Apr 18. PMID: 35447311.
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1521661622000973
- Mitroulis I, Chrysanthopoulou A, Divolis G, Ioannidis C, Ntinopoulou M, Tasis A, Konstantinidis T, Antoniadou C, Soteriou N, Lallas G, Mitka S, Lesche M, Dahl A, Gembardt S, Panopoulou M, Sideras P, Wielockx B, Coskun Ü, Ritis K, Skendros P. A gene expression map of host immune response in human brucellosis. Front Immunol. 2022 Aug 1;13:951232. doi: 10.3389/fimmu.2022.951232. PMID: 35979363
Link: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2022.951232/full
- Chrysanthopoulou A, Antoniadou C, Natsi AM, Gavriilidis E, Papadopoulos V, Xingi E, Didaskalou S, Mikroulis D, Tsironidou V, Kambas K, Koffa M, Skendros P, Ritis K. Down-regulation of KLF2 in lung fibroblasts is linked with COVID-19 immunofibrosis and restored by combined inhibition of NETs, JAK-1/2 and IL-6 signaling. Clin Immunol. 2023 Feb;247:109240. doi: 10.1016/j.clim.2023.109240.Epub 2023 Jan 21. PMID: 36693535
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1521661623000190
- Gavriilidis E, Divolis G, Natsi AM, Kafalis N, Kogias D, Antoniadou C, Synolaki E, Pavlos E, Koutsi MA, Didaskalou S, Tsironidou V, Gavriil A, Papadopoulos V, Agelopoulos M, Tsilingiris D, Koffa M, Giatromanolaki G, Kouklakis G, Ritis K, Skendros P. Neutrophil-fibroblast crosstalk drives immunofibrosis in Crohn’s disease through IFNα pathway. medRxiv 2023.09.08.23295281; doi: https://doi.org/10.1101/2023.09.08.23295281
Link: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.08.23295281v2
- Divolis G, Synolaki E, Doulou A, Gavriil A, Giannouli CC, Apostolidou A, Foster A, Matzuk MM, Skendros P, Galani IE, SiderasP. Neutrophil-derived Activin-A moderates their pro-NETotic activity and attenuates collateral tissue damage caused by Influenza A virus infection. Submitted in Front Immunol.