Research on neuroprotective agent for radiation injury caused by stereotactic radiosurgery  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
75833
Type PD
Principal investigator Hideghéty, Katalin
Title in Hungarian Szereotaktikus sugársebészeti kezelés szövődményeinek és azok csökkentése lehetőségének vizsgálata
Title in English Research on neuroprotective agent for radiation injury caused by stereotactic radiosurgery
Keywords in Hungarian sztereotaktikus sugársebészet, sugár-károsodás, agy, sugárvédő anyag
Keywords in English stereotactic radiosurgery, radiation damage, brain, neuro-protection,
Discipline
Haematology, immunology, thrombosis, infectious diseases (Council of Medical and Biological Sciences)50 %
Ortelius classification: Neurosurgery
Cancer and its biological basis (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Biological basis of neurological and psychiatric disorders (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Ortelius classification: Neurology
Panel Clinical Medicine
Department or equivalent Department of Oncotherapy (University of Szeged)
Starting date 2008-10-01
Closing date 2012-12-31
Funding (in million HUF) 14.995
FTE (full time equivalent) 3.24
state closed project
Summary in Hungarian
Komplex kutatásunk célja a szereotaktikus sugárkezelés hatására létrejövő, a központi idegrendszeri (KIR) károsodásokat potenciálisan csökkentő gyógyszerek vizsgálata. A sclerosis multiplex-ben (SM) kialakuló és a KIR hasonló jellegű morphológiai, szövettani és molekuláris radiogén változásai indokolják a két jelenség együtes tanulmányozását, és a SM kezelésében alkalmazott gyógyszerek sugárvédő szerként történő kipróbálását. Tanulmányukban kísérleti patkányok ép agyi céltérfogatának növekvő dózis-szinteken végzett, CT-3D sztereotaktikus sugárszebészeti kezelését követően MRI, és hisztopathológiai vizsgálatok alapján dózis-hatás görbéket határozunk meg és értékeljük a vizsgálandó gyógyszerek dózis-biológiai hatás összefügés módosítását. Szubcellularis folyamatok tanulmányozásához elektromikroszkópos, immunhisztokémiai, proteomikai és genomikai vizsgálatokat végzünk a kisérleti állatok szövetmintáiból, valamint korábban irradiált betegek operációja során nyert szövetmintákból. E többdimenziós kutatás értékes adatokkal szolgálhat a sugárkárosodáshoz vezető folyamatok megértéséhez és célzott beavatkozások, ill. prevenció tervezéséhez. A két egyetem több intézményében széleskörű interdiszciplináris együttműködésben kivitelezett kutatás megteremtheti hazánkban a korszerű sugárterápiához kapcsolódó kísérletes sugárbiológia alapjait. Valamely gyógyszer radio-protektív hatásának igazolása esetén klinikai vizsgálatok indulhatnak a humán gyógyászatban már alkalmazott gyógyszerek új indikációban történő bevezetésére. Az ép agyszövet besugárzással szembeni toleranciájának növelése a KIR-i sugárterápia hatékonyságának növeléséhez, és az agydaganatban szenvedő betegek túlélésének javulásához vezethet.
Summary
Aim of our complex research project is to investigate potential radio-protector agents for the central nervous system (CNS). Similarities in development of brain damage after radiation and in multiple sclerosis disease provide theoretical basis to link the research activity of the two fields, in order to study the pathomechanism of acute and late radiation damage of rat brain and human samples after previously irradiated tumour removal at macroscopic, cellular and molecular level and explore targeted interventions and preventive measures against radiation induced CNS injury. Dose-effect curves will be determined by MRI (in vivo) and histopathologic examinations after CT based 3D stereotactic radio-surgery of rat brain target volume at escalated dose levels. Subcellular processes are investigated by electron microscope and using the methods of immunhistochemistry, proteomics and genomics. This research work will be performed in wide interdisciplinary and inter-institutionally collaboration, which results in establishment the basis of experimental scientific activity associated to high tech radiotherapy, i.e. stereotactic radiation surgery (SRS). If protective effect of the studied drugs can be proven, it would open the prospective for clinical studies in order to implement a new indication of prevention and treatment of radiation damage in the central nervous system with medicaments already approved for human application for MS and anemia. . Theoretically increase of radiation tolerance of the healthy brain tissue yields substantial improvement in the outcome of CNS radiotherapy and survival benefit for brain tumour patients.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Klinikai kutatásainkban az agytumorban szenvedő betegek adatait, új kezelési eljárások eredményeit dolgoztuk fel. Kísérleteinkben CT-3D sztereotaktikus, majd még kisebb volumenű fokális patkány-agy besugárzást (RT) végeztünk 10 Gy-vel növelt dózisokkal 30-120 Gy-ig. A RT-tervezés, dozimetriai mérések, a RT minőség-ellenőrzése a humán kezelés magas színvonalán történt. A neuro-funkcionális vizsgálatok, az MR morphológiai és a hisztológiai elváltozások szoros összefüggést mutattak a RT dózisával és a posztirradiációs idővel. Ezen kísérletek alapján (módszer, dózis (40 Gy)) több sugárvédő anyag tesztelését végeztük, melyek közül 3 bizonyult további kutatásra érdemesnek. A Copaxon (eredetileg tervezett), a más agyi kórképekben aktív L-alpha glycerylphosphorylcholine (GPC) és egy bizonyos kinurénsav származék (KSZ). Az egyes szerek neuro-radioprotektív hatása pathomechanizmusának detektálására immunhisztokémiai és molekuláris biológiai vizsgálatokat végeztünk . Így proteomikai és genomikai értékeléssel derítettünk fényt a GPC és KSZ proinflammatorikus aktiváció csökkentő szerepére. A széleskörű interdiszciplináris együttműködésben végzett munka megteremtette hazánkban a terápiához kapcsolódó sugárbiológiai műhely alapjait. Az általunk bevezetett saccharomyces törzsek-, szövettenyészetek-, zebradánó hal-embrió-, és kisállat kísérleti rendszerek hierarchikus kialakítása a sugárhatás-, -sugárhatás-módosítás, ill. új sugárminőségek hatékony preklinikai kutatását teszi lehetővé.
Results in English
Clinical data and results of new therapeutic approaches were studied in brain tumor patients. In the preclinical work stereotactic foton and focal electron irradiation of the rat brain were performed with dose escalation (10 Gy steps) from 30 to 120Gy using special techniques. The treatment planning, dosimetry, and portal imaging closely followed the QA procedures of human radiotherapy. Postirradiation neurofunctional tests, MRI and histological examination confirmed dose and time dependent radiation brain injury. On that basis the time frame, radiation technique and dose (40Gy) could be defined for reasearch on radiation protectors. Three of the tested drugs warranted further investigation: glatiramer acetate, L-alpha glycerylphosphorylcholine (GPC) and a synthetic kynurenic acid (SK). Research (proteomics, genetics, immunhistochemistry) on the pathomechanism of radiation damage and its modification revealed the reductive effect of proinflammatory activation both by GPC and SK. The wide interdisciplinary and inter-institutionally collaboration established for the current project, provides further the basis for therapy associated extended radiobiological research. The hierarchical organisation of different biological systems (saccharomyces strains, cell cultures, zebrafish embrios, small animals – sensitive examinations and biological end points) provides reliable and effective methods for preclinical investigation on radiation effects, and radiation modifyers.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=75833
Decision
Yes





 

List of publications

  
Borbála Daróczi, Erika Szántó, Judit Tóth, Pál Barzó, László Bognár, Gyula Bakó, János Szántó, Petra Mózes, Katalin Hideghéty: Post-operative management of primary glioblastoma multiforme in patients over 60 years of age, Clinical Neuroscience (accepted for publication), 2013
Tünde Tőkés, Gabriella Varga, Dénes Garab, Zoltán Nagy, Gábor Fekete, Eszter Tuboly, Imola Plangár, Imola Mán, Emília Rita Szabó, Imre Zoltán Szabó, Gábor Volford, Miklós Ghyczy, József Kaszaki, Mihály Boros, Katalin Hideghéty: Peripheral inflammatory activation after hippocampus irradiation in the rat (in process), International Journal of Radiation Oncology Biology, Physics - submtted, 2013
Petra Mozes, Erika Szanto, Laszlo Tiszlavicz, Pal Barzo, Adrienne Cserhati, Emese Fodor, Katalin Hideghety: Clinical course of central neurocytoma with malignant transformation - an indication for craniospinal irradiation: a case report and a review of the literature (in process), Pathology & Oncology Research, 2013
Katalin Hideghéty, Imola Plangár, Imola Mán, Gábor Fekete, Zoltán Nagy, Gábor Volford, Tünde Tőkés, Emilia Szabó, Zoltán Szabó, Kitti Brinyiczki, Petra Mózes, István Németh: Development of small-animal focal brain irradiation model for studies on radiation and radiation modifiers (in process), International Journal of Radiation Biology, 2013
Judit Kalincsák, Róbert Farkas, Péter Kovács, Mihály Aradi, Szabolcs Bellyei, Roland Weiczner, Zsolt Sebestyén, Katalin Hideghéty: Single, high dose irradiation of defined region of rat brain with stereotactic BrainLab system (in process), Clinical Neuroscience, 2013
Maria Kalinger, Hyeon-June Kim, Rita Emília Szabó, Katalin Hideghéty: Study on ionizing radiation on vertebrate model using wild type and transgenic zebrafish embryos, 2013. évi TDK Konferencia absztraktkönyv, 2013
Imola Plangár, Imola Mán, Emília Rita Szabó, Gábor Volford, Tünde Tőkés, Zsófia Katalin Varga, István Németh, Roland Weiczner, Katalin Hideghéty: Rat model for investigation on the potential modifiers of ionizing radiation induced brain injury, ESTRO 31 Abstractbook, 2012
Emília Rita Szabó, Imola Mán, Imola Plangár, Zsófia Katalin Varga, Tünde Tőkés, Zoltán Szabó, Gábor Fekete, Zoltán Nagy, Katalin Hideghéty: Study on ionizing radiation on vertebrate using wild type and transgenic zebrafish embryos, ESTRO 31 Abstractbook, 2012
Volford G, Plangár I, Babos M, Tóth Z, Fekete G, Mán Imola, Szabó E. Rita, Tőkés T, Brinyiczky K, Németh I, Palkó A, Hideghéty K,: Kisállat agyi irradiációs modell MR-vizsgálata, Magyar Radiológia 86. évfolyam 2012. 1. szám 60. oldal, 2012
Szabó Emília Rita, Plangár Imola, Mán Imola, Tőkés Tünde, Szabó Zoltán, Fekete Gábor, Volford Gábor, Hideghéty Katalin: Zebradánió halembriók besugarazásának vizsgálata valamint potenciális sugárvédő tesztelése, MAGYAR NEUROONKOLÓGIAI TÁRSASÁG XII. ŐSZI ORSZÁGOS KONGRESSZUSA, 2012
Plangár Imola, Mán Imola, Szabó Emília Rita, Tőkés Tünde, Szabó Zoltán, Fekete Gábor, Volford Gábor, Hideghéty Katalin: Fokális agyi besugárzás vizsgálata patkányon, MAGYAR NEUROONKOLÓGIAI TÁRSASÁG XII. ŐSZI ORSZÁGOS KONGRESSZUSA, 2012
Hackler László, Mán Imola, Hideghéty Katalin, Puskás László: Sugárkezelt tumorsejtek proliferációs vizsgálata impedancia mérésen alapuló technikával, MAGYAR NEUROONKOLÓGIAI TÁRSASÁG XII. ŐSZI ORSZÁGOS KONGRESSZUSA, 2012
Hideghéty Katalin, Brinyiczki Kitti, Plangár Imola, Szabó Emilia, Mán Imola, Németh István, Fekete Gábor, Nagy Zoltán, Volford Gábor: Kisállat fokális agyi besugárzás hatásának értékelése, MAGYAR NEUROONKOLÓGIAI TÁRSASÁG XII. ŐSZI ORSZÁGOS KONGRESSZUSA, 2012
Tőkés Tünde, Varga Gabriella, Garab Dénes, Nagy Zoltán, Fekete Gábor, Plangár Imola, Szabó Rita, Mán Imola, Tuboly Eszter, Ghyczy Miklós, Kaszaki József, Boros Mihály, Hideghéty Katalin: L-alfa glicerilfoszforilkolin protektív hatása patkány hippocampus besugárzás okozta reakciókkal szemben, MAGYAR NEUROONKOLÓGIAI TÁRSASÁG XII. ŐSZI ORSZÁGOS KONGRESSZUSA, 2012
Mózes Petra, Hideghéty Katalin, Kahán Zsuzsanna: Gyermekkori és fiatal felnőttkori gliomák kezelésének értékelése, MAGYAR NEUROONKOLÓGIAI TÁRSASÁG XII. ŐSZI ORSZÁGOS KONGRESSZUSA, 2012
Sebestyén K, Kovács P, Sebestyén Zs, Farkas R, Bellyei Sz, Olaszné HJ, Kalincsák J, Percsi P, Hideghéty K., Mangel L: Patkány központi idegrendszer-besugárzás sztereotaktikus módszerrel – BrainLab rendszer komplex értékelése, Magyar Onkológia 55. 2.szám 143. old, 2011
Tünde Tőkés, Gabriella Varga, Gábor Fekete, Zoltán Nagy, Eszter Tuboly, Erika Szigeti,Miklós Ghyczy, József Kaszaki, Mihály Boros, Katalin Hideghéty: Protective effects of L-alpha glycerylphosphorylcholine after hippocampus irradiation, SHOCK, Vol 36., Supplement 1, 2011, p.33 abs. 91, 2011



Back »