Grup d'envelliment i càncer

INVESTIGACIÓ BIOMÈDICA

Estudiem com els colls d’ampolla metabòlics associats a l’envelliment generen microambients permissius per al càncer i com podem reprogramar-los.

El nostre treball se centra en dos contextos: l’envelliment fisiològic i l’envelliment accelerat pels tractaments en supervivents de càncer. En tots dos casos, els teixits experimenten alteracions metabòliques persistents que redistribueixen i limiten metabòlits essencials, fet que modifica l’aptitud cel·lular i pot afavorir l’aparició i la recidiva del càncer.

Un exemple destacat d’aquests colls d’ampolla és la redistribució del ferro durant l’envelliment, que il·lustra com es pot alterar la disponibilitat de recursos en els teixits. De manera més àmplia, investiguem com sorgeixen, a escala local o sistèmica, les restriccions metabòliques associades a l’envelliment i com modifiquen la permissivitat al càncer.

Per abordar aquestes qüestions, integrem l’anàlisi de mostres de pacients, en estreta col·laboració amb professionals clínics; models murins d’envelliment i supervivència al càncer; sistemes cel·lulars i d’organoides in vitro; i l’anàlisi bioinformàtica de grans cohorts humanes. Mitjançant aquestes plataformes, estudiem com apareixen els colls d’ampolla metabòlics, si són intrínsecs als teixits o venen imposats a escala sistèmica, i com influeixen en el risc de desenvolupar càncer, especialment al còlon i a la medul·la òssia.

El nostre objectiu a llarg termini és identificar i alleujar terapèuticament els colls d’ampolla metabòlics associats a l’envelliment per restaurar la resiliència dels teixits i reduir el risc de càncer.

Figura: Tinció de ferro intensificada amb DAB en teixit tumoral i teixit adjacent d’un pacient amb càncer colorectal.

Mate Maus

Cap de grup

Biosketch

Línies de recerca

Identificar els colls d’ampolla metabòlics associats a l’envelliment en diferents teixits

El nostre objectiu és identificar sistemàticament els colls d’ampolla metabòlics que apareixen durant l’envelliment fisiològic i l’envelliment accelerat pels tractaments en supervivents de càncer. Mitjançant la integració de mostres de pacients, models in vivo i anàlisis de grans cohorts, determinarem on i com sorgeixen les limitacions de recursos, tant a escala local com sistèmica, i com difereixen entre teixits com el còlon i la medul·la òssia.

Definir com els colls d’ampolla metabòlics modifiquen l’aptitud cel·lular i la immunitat antitumoral

Volem comprendre com les restriccions metabòliques induïdes per l’envelliment alteren la competència cel·lular, les trajectòries de diferenciació i la vigilància immunitària. El nostre objectiu és descobrir els factors que fan que els teixits siguin permissius per al càncer i distingir les adaptacions transitòries de les alteracions persistents que mantenen el risc.

Desenvolupar eines diagnòstiques i intervencions per alleujar les restriccions metabòliques associades a l’envelliment

A partir dels coneixements mecanístics obtinguts, el nostre objectiu és convertir els colls d’ampolla identificats en biomarcadors d’un envelliment permissiu per al càncer i en estratègies terapèutiques que restaurin la resiliència dels teixits. A llarg termini, aspirem a facilitar l’estratificació del risc i la reprogramació metabòlica dirigida per reduir la incidència i la recidiva del càncer en les poblacions d’edat avançada i en supervivents de càncer.

Equip

Cap de grup

Mate Maus

Estudiant de doctorat

Francesca Cogo

Marc Guasch

Ning Huang

Jie Yang

Investigadora postdoctoral mèdica

Adelina Silvana Gheorghe

Publicacions

“My Bibliography” at the NCBI

Maus M, López-Polo V, Mateo L, Lafarga M, Aguilera M, De Lama E, Meyer K, Sola A, Lopez-Martinez C, López-Alonso I, Guasch-Piqueras M, Hernandez-Gonzalez F, Chaib S, Rovira M, Sanchez M, Faner R, Agusti A, Diéguez-Hurtado R, Ortega S, Manonelles A, Engelhardt S, Monteiro F, Stephan-Otto Attolini C, Prats N, Albaiceta G, Cruzado JM, Serrano M. Iron accumulation drives fibrosis, senescence and the senescence-associated secretory phenotype. Nat Metab. 2023 Dec;5(12):2111-2130.
Maus M, López-Polo V, Lafarga M, Aguilera M, De Lama E, Meyer K, Manonelles A, Sola A, López Martínez C, López-Alonso I, Hernández-Gonzales F, Chaib S, Rovira M, Sánchez M, Faner R, Agusti A, Prats N, Albaiceta G, Cruzado JM, Serrano M. Iron accumulation drives fibrosis, senescence, and the senescence-associated secretory phenotype. bioRxiv 2022 https://doi.org/10.1101/2022.07.29.501953
Rovira M, […], Maus M, […], Serrano M. (2022) The lysosomal proteome of senescent cells contributes to the senescence secretome. Aging Cell. 2022 Oct;21(10):e13707
Maus M, Serrano M. A novel redox cycle diverts cells from oncogene-induced senescence into cancer. Mol Cell. 16 set 2021;81(18):3672-3674.
Kahlfuss S, Kaufmann U, Concepción AR, Noyer L, Raphael D, Vaeth M, Yang J, Pancholi P, Maus M, Muller J, Kozhaya L, Khodadadi-Jamayran A, Sun Z, Shaw P, Unutmaz D, Stathopulos PB, Feist C, Cameron SB, Turvey SE, Feske S. STIM1-mediated calcium influx controls antifungal immunity and the metabolic function of non-pathogenic Th17 cells. EMBO Mol Med. 7 ago 2020;12(8):e11592.
Saint Fleur-Lominy S* i Maus M*, Vaeth M, Lange I, Zee I, Suh D, Liu C, Wu X, Tikhonova A, Aifantis I, Feske S. STIM1 and STIM2 Mediate Cancer-Induced Inflammation in T Cell Acute Lymphoblastic Leukemia. Cell Rep. 11 set 2018;24(11):3045-3060.e5. (*mateixa contribució)
Vaeth M* i Maus M*, Klein-Hessling S, Freinkman E, Yang J, Eckstein M, Cameron S, Turvey SE, Serfling E, Berberich-Siebelt F, Possemato R, Feske S. Store-Operated Ca2+ Entry Controls Clonal Expansion of T Cells through Metabolic Reprogramming. Immunity. 17 oct 2017;47(4):664-679.e6. (*mateixa contribució)
Maus M, Cuk M, Patel B, Lian J, Ouimet M, Kaufmann U, Yang J, Horvath R, Hornig-Do HT, Chrzanowska-Lightowlers ZM, Moore KJ, Cuervo AM, Feske S. Store-Operated Ca2+ Entry Controls Induction of Lipolysis and the Transcriptional Reprogramming to Lipid Metabolism. Cell Metab. 7 mar 2017;25(3):698-712.
Vaeth M, Zee I, Concepcion AR, Maus M, Shaw P, Portal-Celhay C, Zahra A, Kozhaya L, Weidinger C, Philips J, Unutmaz D, Feske S. Ca2+ Signaling but Not Store-Operated Ca2+ Entry Is Required for the Function of Macrophages and Dendritic Cells. J Immunol. 1 ago 2015;195(3):1202-17.
Maus M, Jairaman A, Stathopulos PB, Muik M, Fahrner M, Weidinger C, Benson M, Fuchs S, Ehl S, Romanin C, Ikura M, Prakriya M, Feske S. Missense mutation in immunodeficient patients shows the multifunctional roles of coiled-coil domain 3 (CC3) in STIM1 activation. Proc Natl Acad Sci U S A. 12 mai 2015;112(19):6206-11.
Maus M, Medgyesi D, Kiss E, Schneider AE, Enyedi A, Szilágyi N, Matkó J, Sármay G. B cell receptor-induced Ca2+ mobilization mediates F-actin rearrangements and is indispensable for adhesion and spreading of B lymphocytes. J Leukoc Biol. Abr 2013;93(4):537-47.
Maus M, Medgyesi D, Kövesdi D, Csuka D, Koncz G, Sármay G. Grb2 associated binder 2 couples B-cell receptor to cell survival. Cell Signal. Feb 2009;21(2):220-7.
Sármy G, Angyal A, Kertész A, Maus M, Medgyesi D. The multiple function of Grb2 associated binder (Gab) adaptor/scaffolding protein in immune cell signaling. Immunol Lett. 15 abr 2006;104(1-2):76-82.

Projectes

This group is supported by the ”la Caixa” Foundation – CaixaResearch.
Ayudas para contratos Ramón y Cajal (RYC) (REF: RYC2020-030652-I).
José Baselga Innovative Disruption Program (Astra Zeneca Foundation; REF: 10050754).
Generacion de Conocimiento (Spanish Ministry of Science; REF: PID2022-142205OB-I00).
La Caixa Hub Innovation Award.
XXVIII Fundacion FERO grant; (FERO Foundation; REF: BFERO2024.03)
Title: Understanding and translating the connection between age-associated iron dyshomeostasis and myeloproliferative neoplasms in the elderly (MYELOIRONAGE). Entitat Finançadora: Agencia Estatal de Investigación – Ministerio de Ciencia e Innovación. Referència: PID2022-142205OB-I00. Duració: 01/09/2023 – 31/08/2027. PI: Mate Maus.