Ερευνητική Ομάδα 4:

Τίτλος: «Μελέτη, πρόληψη και θεραπεία παθοφυσιολογικής αγγειογένεσης και φλεγμονής με προσεγγίσεις συστημικής βιολογίας»

Υπεύθυνη: Ελένη Λουτράρη

Συνεργάτες:

 

Τα ερευνητικά ενδιαφέροντα της ομάδας μας επικεντρώνονται κυρίως στη μελέτη της αγγειογένεσης και φλεγμονής στο πλαίσιο παθολογικών καταστάσεων (ενδεικτικά: καρκίνος, καρδιαγγειακά και αναπνευστικά νοσήματα, παθήσεις σχετιζόμενες με τη δυσβίωση του ανθρώπινου μικροβιώματος) καθώς και στην ανάπτυξη καινοτόμων χημειοπροστατευτικών/θεραπευτικών παραγόντων.


Ιδιαιτέρως ασχολούμαστε με τη μελέτη βιοδραστικών φυσικών ή συνθετικών ενώσεων και αναλόγων τους με πιθανά βελτιωμένες βιολογικές ή φαρμακοκινητικές ιδιότητες και την ενδελεχή μελέτη των μηχανισμών δράσης τους στα κύτταρα και ιστούς-στόχους. Συγκεκριμένα έχουμε αναπτύξει μια ολοκληρωμένη πλατφόρμα για τον προ-κλινικό χαρακτηρισμό των εξεταζόμενων ενώσεων που περιλαμβάνει:

 

  • Έλεγχο βιοδραστικότητας σε επίπεδο κυτταρικών λειτουργιών και ειδικών βιοδεικτών σε κυτταρικά μοντέλα
  •  Διερεύνηση εμπλεκόμενων μηχανισμών σε επίπεδο συστημικής γονιδιωματικής-πρωτεωμικής έκφρασης και λειτουργίας αλλά και ενδοκυτταρικών-διακυτταρικών σηματοδοτικών δικτύων με τη χρήση βιοπληροφορικής ανάλυσης
  • Σχεδιασμό-βελτιστοποίηση σχημάτων χημειοπρόληψης/θεραπείας και εκτίμηση τοξικότητας επιλεγμένων βιοδραστικών ενώσεων σε ζώα εργαστηρίου.
  • Αξιοποίηση προκλινικών αποτελεσμάτων στο σχεδιασμό νέων πρωτοκόλλων κλινικής αξιολόγησης και θεραπευτικών προσεγγίσεων (μεταφραστική έρευνα, ιατρική ακριβείας, συστημική φαρμακολογία-φαρμακογενωμική)

Για το σκοπό αυτό η ομάδα μας χρησιμοποιεί in vitro και in vivo πειραματικά μοντέλα ασθενειών και σύγχρονες μεθοδολογίες κυτταρικής και μοριακής βιολογίας σε συνδυασμό με τεχνολογίες αιχμής υψηλής απόδοσης (high-throughput) συστημικής βιολογίας (transcriptomics, functional/signaling proteomics, epigenomics, metabolomics, metagenomics). Εφαρμόζοντας εξειδικευμένα εργαλεία βιοπληροφορικής ανάλυσης δεδομένων –ομικής, από τις δικές μας μελέτες καθώς και από βάσεις δεδομένων ανοικτής πρόσβασης, αναδεικνύουμε τις «μοριακές υπογραφές» που σχετίζονται με την υπό μελέτη παθολογική κατάσταση ή/και την απάντηση στους εξεταζόμενους φαρμακευτικούς παράγοντες.

Αναλυτικότερα σε εξέλιξη βρίσκονται οι ακόλουθες ερευνητικές μελέτες:


1. Σύνθεση και βιολογική αξιολόγηση νέας γενιάς αναστολέων υποδοχέων της τυροσινικής κινάσης με πιθανά βελτιωμένη αντι-αγγειογενετική δραστικότητα. Μελέτη σχέσεων δομής-δράσης και διερεύνηση των εμπλεκόμενων μηχανισμών με τη χρήση προσεγγίσεων συστημικής βιολογίας


2. Μελέτη μηχανισμών αντι-καρκινικής ή/και αντι-φλεγμονώδους δράσης βιοδραστικών φυσικών ενώσεων με τεχνολογίες –omics και βιοπληροφορική ανάλυση δεδομένων.

3. Διερεύνηση της ετερογένειας του ανθρώπινου ηπατοκυτταρικού καρκινώματος με υπολογιστική ανάλυση multi-omics δεδομένων DNA μεθυλίωσης, γονιδιακής έκφρασης και έκφρασης microRNA

4. Μεταγενωμική ανάλυση του μικροβιώματος στο αίμα ασθενών με σχιζοφρένεια και συσχέτιση με βιοδείκτες φλεγμονής.


Συνεργασίες


Εκτός από τη σύμπραξη με τις άλλες ομάδες στο Ίδρυμα Θώραξ και την Α’ Κλινική Εντατικής Θεραπείας του Νοσoκομείου Ευαγγελισμός, συνεργαζόμαστε με ερευνητικές ομάδες σε άλλους φορείς όπως:


• Τμήμα Φαρμακευτικής ΕΚΠΑ: Εργαστήριο Φαρμακογνωσίας και Χημείας Φυσικών Προϊόντων, Εργαστήριο Φαρμακευτικής Χημείας
• Ιατρική Σχολή ΕΚΠΑ: A’ Ψυχιατρική Κλινική, Αιγινήτειο Νοσοκομείο
• Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ: Εργαστήριο Βιοτεχνολογίας
• Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών ΕΜΠ: Εργαστήριο Βιοϊατρικών Συστημάτων
• Ίδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών Ακαδημίας Αθηνών: Κέντρο Βιολογίας Συστημάτων
• Κέντρο Αριστείας «Βιοδραστικών Φυσικών Προϊόντων» του ΕΚΠΑ
• Κέντρο Αριστείας «Σχεδιασμού και Ανακάλυψης Φαρμάκων» του ΕΚΠΑ


Χρηματοδοτήσεις από ΓΓΕΤ-ΕΕ και Δημόσια Κοινωφελή Ιδρύματα (2005-2021)


• 2014-2021: Πρόγραμμα ΕΠAνEK έργο 5298 «Synthetic biology: from omics technologies to genomic engineering (OMIC-ENGINE)
• 2011-2015: Δράση Εθνικής Εμβέλειας, «ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ» ΠραξηΙΙ «Συνεργατικά Έργα Μεγάλης Κλιμακας, έργο 09 ΣΥΝ-21-1078: «Development of novel angiogenesis-modulating pharmaceuticals by screening of natural compounds and synthetic analogues»
• 2014-2015: Κοινωφελές Ίδρυμα Ι.Σ. Λάτση «Προσδιορισμός φυσικών αναστολέων ανθρώπινων ηπατοκυτταρικών καρκινωμάτων μέσω συστημικής βιολογικής προσέγγισης»
• 2006-2008: ΠΑΒΕΤ έργο 05ΠΑΒ281 «Ανάπτυξη νέων ενζυμικά τροποποιημένων παραγώγων από ενώσεις φυτοχημικής προέλευσης με βελτιωμένη αντι-αγγειογενετική δράση»
• 2005-2008: Πρόγραμμα ΠΕΝΕΔ έργο 167: "Αναπτυξη και εφαρμογή βιοκαταλυτικών διεργασιών για την αναβάθμιση της αξίας της μαστίχας Χίου και των συστατικών της ως πρόσθετου διατροφής αναφορικά με την πρόληψη της παθολογικής αγγειογένεσης"


Επιλεγμένες δημοσιεύσεις


Agioutantis PC, Loutrari H., Kolisis FN. Computational Analysis of Transcriptomic and Proteomic Data for Deciphering Molecular Heterogeneity and Drug Responsiveness in Model Human Hepatocellular Carcinoma Cell Lines Genes 2020, 11, 623 https://doi.org/10.3390/genes11060623


Agioutantis PC, Kotsikoris V, Kolisis FN, Loutrari H. RNA-seq data analysis of stimulated hepatocellular carcinoma cells treated with epigallocatechin gallate and fisetin reveals target genes and action mechanisms. Comput Struct Biotechnol J. 18:686-695. eCollection 2020 https://doi.org/10.1016/j.csbj.2020.03.006


Magkouta, S., Pappas, A.G., Vaitsi, P., Agioutantis, P., Pateras, I.S., Moschos, C., Iliopoulou, M., Kosti, C., Loutrari, H., Gorgoulis, V.G., Kalomenidis, I. Mth-1 favors mesothelioma tumor cell survival and mediates paracrine rescue of bystander endothelium from oxidative damage. JCI Insight 2020, 5(12):e134885 https://doi.org/10.1172/jci.insight.134885.


Michailidou, M., Giannouli, V., Kotsikoris, V., Papadodima, O., Kontogianni, G., Kostakis, I.K., Lougiakis, N., Chatziioannou, A., Kolisis, F.N., Marakos, P., Pouli, N. andLoutrari, H (2016). Novel pyrazolopyridine derivatives as potential angiogenesis inhibitors: Synthesis, biological evaluation and transcriptome-based mechanistic analysis. European Journal of Medicinal Chemistry, 4: 121:143-57 https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2016.05.035


Michailidou, M., Melas, I., Messinis, D., Klamt, S., Alexopoulos, L., Kolisis, F.N. and Loutrari, H. (2015). Network-based analysis of nutraceuticals in human hepatocellular carcinomas reveals mechanisms of chemopreventive action. CPT Pharmacometrics Syst. Pharmacol. 4: 350–361 https://doi.org/10.1002/psp4.40


Valavanis, I., Goudas, T., Michailidou, M., Maglogiannis, I., Loutrari, H. and Chatziioannou, A. (2015). A novel image analysis methodology for the evaluation of angiogenesis in matrigel assays and screening of angiogenesis-modulating compounds in Artificial Intelligence Applications and Innovations Volume 458 of the series IFIP Advances in Information and Communication Technologypp 61-71 https://doi.org/10.1007/978-3-319-23868-5_5


Loutrari, Η., Magkouta, S., Papapetropoulos, A. and Roussos, C. (2011) Mastic Oil Inhibits the Metastatic Phenotype of Mouse Lung Adenocarcinoma Cells. Cancers, 3, 789-801 https://doi.org/10.3390/cancers3010789


Theodossiou, E.,Loutrari, H., Stamatis, H. Roussos C, Kolisis FN. (2011), Biocatalytic synthesis and antitumor activities of novel silybin-acylated derivatives with dicatboxylic acids. N Biotechnol. 28(4):342-8 https://doi.org/10.1016/j.nbt.2011.01.006


Morbidelli, L., Pyriochou, A., Filippi, S., Vassiliades, Y., Roussos, C., Loutrari, H., Giannis, A., Stössel, A., Ziche, M. and Papapetropoulos, A. (2010). The soluble guanylyl cyclase inhibitor NS-2028 reduces vascular endothelial growth factor-induced angiogenesis and permeability. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol., 298(3):R824-32 https://doi.org/10.1152/ajpregu.00222.2009


Xanthakis, E., Theodossiou, E., Magkouta, S., Stamatis, H., Loutrari, H., Roussos, C. and Kolisis, F.N. (2010). Enzymatic transformation of flavonoids and terpenoids: Structural and functional diversity of the novel derivatives. Pure and Applied Chemistry, 82: 1-16 https://doi.org/10.1351/PAC-CON-09-01-19


Moulos, P. Papadodima, O., Chatziioannou, A., Loutrari, H., Roussos C and Kolisis, F.N. (2009). A transcriptomic computational analysis of mastic oil-treated Lewis lung carcinomas reveals molecular mechanisms targeting tumor cell growth and survival. BMC Med Genomics, 2:68. https://doi.org/10.1186/1755-8794-2-68


Magkouta, S., Stathopoulos, G.T., Psallidas, I., Papapetropoulos, A., Kolisis, F.N., Roussos, C. and Loutrari, H. (2009). Protective effects of mastic oil from Pistacia lentiscus variation chia against experimental growth of Lewis Lung Carcinoma. Nutrition & Cancer, 61(5): 640-648 https://doi.org/10.1080/01635580902825647


Theodossiou, E., Katsoura, M.H., Loutrari, H., Purchartova , K., Kren, V., Kolisis, F.N. and Stamatis, H. (2009). Enzymatic preparation of acylated derivatives of silybin in organic and ionic liquids media and evaluation of their anti-tumor proliferative activity. Biocatalysis and Biotransformations, 27: 161 – 169 http://dx.doi.org/10.1080/10242420902937777


Xanthakis, E.,Magkouta, S., Loutrari, H., Stamatis, H., Roussos, C. and Kolisis, F.N. (2009). Enzymatic synthesis of perillyl alcohol derivatives and investigation of their
anti-proliferative activity. Biocatalysis and Biotransformation, 27: 170– 178 http://dx.doi.org/10.1080/10242420902811089


Xanthakis, E.,Mistriotis, P., Stamatis, H., Magkouta, S., Loutrari, H., Roussos, C. and Kolisis, F.N. (2008). Biotransformations of natural compounds: Structural and functional diversity of novel derivatives. J. Biotechnology, 136, Supplement S280 http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiotec.2008.07.600


Stathopoulos, G.T., Moschos, C., Loutrari, H., Kollintza, A., Psallidas, I., Karabela, S., Magkouta, S., Zhou, Z., Papiris, S.A., Roussos, C. and Kalomenidis, I. (2008). Zoledronic acid is effective against experimental malignant pleural effusion. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 178:50-59 https://doi.org/10.1164/rccm.200710-1513OC


Loutrari, Η., Magkouta, S., Pyriochou, A., Koika, V., Kolisis, F.N., Papapetropoulos, A. and Roussos, C. (2006). Mastic oil from Pistacia lentiscus var. chia inhibits growth and survival of human K562 leukemia cells and attenuates angiogenesis. Nutrition & Cancer. 55:86-93 https://doi.org/10.1207/s15327914nc5501_11


Mellou, F., Loutrari, H., Stamatis, H., Roussos, C. and Kolisis F.N. (2006). Enzymatic esterification of flavonoids with unsaturated fatty acids: Effect of the novel esters on Vascular Endothelial Growth Factor release from K562 cells. Process Biochemistry. 41:2029-2034 http://dx.doi.org/10.1016/j.procbio.2006.05.002


Kotanidou A., Loutrari H., Papadomichelakis E., Glynos K., Magkou C., Armaganidis A., Papapetropoulos A., Roussos C. and Orfanos S.E. (2006). Inhaled activated protein C attenuates lung injury induced by endotoxin in mice. Vascular Pharmacology, 45: 134-140 https://doi.org/10.1016/j.vph.2006.06.016


Loutrari, H., Hatziapostolou, M., Skouridou, V., Papadimitriou, E., Roussos, C., Kolisis, F.N. and Papapetropoulos, A. (2004) Perillyl alcohol is an angiogenesis inhibitor. J Pharmacol Exp Ther. 311:568-75 https://doi.org/10.1124/jpet.104.070516