Grup d'envelliment i càncer

El nostre grup investiga la relació entre l’envelliment i el desenvolupament del càncer. Fem servir tecnologia punta, models de ratolí in vivo tant de càncer com d’envelliment, i investiguem mostres de pacients amb càncer humà per comprendre com l’envelliment del microambient tissular afavoreix la malignitat i inhibeix la immunitat antitumoral. La nostra missió és traslladar la investigació sobre l’envelliment a la pràctica oncològica. Per això, desenvolupem tecnologies innovadores i innovadores capaces d’identificar i abordar les alteracions relacionades amb l’edat al microambient tissular que promouen les neoplàsies malignes.

En envellir, el nostre cos acumula cèl·lules senescents i els nostres òrgans perden circulació i funcionalitat en un procés anomenat fibrogènesi, cosa que, tot plegat, contribueix a deteriorar la nostra salut. Hem constatat que l’acumulació de ferro pot tenir una funció cabdal en uns quants d’aquests processos (Maus et al., bioRxiv, 2022). Els resultats de la nostra recerca mostren implicacions importants quant a la patobiologia de l’envelliment i el càncer. Actualment, investiguem la funció i el potencial diagnòstic i terapèutic de l’acumulació de ferro associada a l’edat en els àmbits mèdics de la longevitat i el càncer.

Quan envellim, les nostres funcions immunològiques es deterioren en un procés anomenat immunosenescència. Hem constatat l’existència de reguladors de l’immunometabolisme que són fonamentals per a la conservació de la funció immunològica (Maus i Vaeth et al., Immunity, 2017). En l’actualitat, desenvolupem estratègies per mesurar i modular l’edat del sistema immunitari per tal de conèixer la funció i el potencial diagnòstic i terapèutic de la immunosenescència en l’envelliment i el càncer.

Per assolir els nostres objectius, aprofitem tecnologies de detecció d’última generació, juntament amb models in vivo i in vitro de càncer, immunitat antitumoral i envelliment. Col·laborant amb oncòlegs clínics, ens esforcem per millorar la nostra comprensió de com l’envelliment metabòlic del microambient tissular promou el càncer i dificulta la immunitat antitumoral. La nostra visió és un futur on la imatge metabòlica no invasiva permeti la detecció primerenca de llocs d’alt risc per al desenvolupament del càncer i les intervencions terapèutiques que aborden els colls d’ampolla metabòlics associats amb l’envelliment, rejoveneixin el microambient tissular i restaurin la immunitat antitumoral per eliminar el càncer.

La detecció de nutrients desregulada és una característica comuna dels teixits envellits, les cèl·lules senescents i les cèl·lules canceroses que dona lloc a una acumulació excessiva de biomaterials. Hem constatat l’existència de reguladors d’acumulació de biomassa (Maus et al., Cell Metabolism, 2017). En aquests moments, investiguem la biologia subjacent a l’acumulació excessiva de biomassa a les cèl·lules senescents, cosa que té implicacions importants en l’envelliment i el càncer.

Mate Maus

Cap de grup

Biosketch

Línies de recerca

Tumorogènesi al microambient tissular envellit metabòlicament

L’acumulació de mutacions no és l’única connexió entre envelliment i càncer. La creixent evidència indica que el microambient del teixit que envelleix selecciona i promou activament la progressió de cèl·lules mutants cap a malalties malignes. La nostra hipòtesi és que els canvis metabòlics relacionats amb l’edat tenen un paper clau en aquest procés. Basant-nos en les nostres troballes recents (Maus et al. Nature Metabolism, 2023), investiguem com l’alteració del metabolisme del ferro al microambient del teixit envellit promou la inflamació i l’escassetat de micronutrients, desviant posteriorment la trajectòria de diferenciació i el panorama de les cèl·lules precanceroses a la medul·la òssia i còlon cap a la malignitat. El nostre objectiu és desenvolupar mètodes que puguin localitzar de manera no invasiva senyals d’alt risc per al desenvolupament del càncer i teràpies que puguin rejovenir el microambient del teixit combatent així el càncer.

L’envelliment metabòlic de la immunitat antitumoral

S’especula que la disminució de la immunitat antitumoral amb l’envelliment és un factor important que contribueix a l’alta incidència de càncer en persones d’edat avançada. Aprofitant la nostra experiència en l’estudi de l’immunometabolisme (Vaeth* i Maus* et al. Immunity, 2017) i el metabolisme de l’envelliment (Maus et al. Nature Metabolism, 2023), la nostra recerca en aquesta àrea se centra a investigar com l’alteració relacionada amb l’edat al metabolisme del ferro s’associa amb una disminució de la vigilància tumoral i l’esgotament de les cèl·lules T. El nostre objectiu és identificar enfocaments capaços de rejovenir el microambient metabòlic on es produeix la vigilància tumoral i la immunitat antitumoral, per prevenir i tractar el càncer.

El metabolisme de la supervivència al càncer

A mesura que els avenços en oncologia contribueixen a augmentar el nombre de supervivents de càncer, el costat fosc de les teràpies contra el càncer es torna cada cop més clar. Els supervivents de càncer experimenten una esperança de vida més curta i pateixen malalties inflamatòries i fibròtiques en taxes molt més altes en comparació de la població general. Els nostres descobriments recents (Maus et al. Nature Metabolism, 2023) suggereixen un possible vincle entre els efectes adversos de les teràpies citotòxiques i l’acumulació de ferro. En aquest projecte, el nostre objectiu és investigar com la teràpia contra el càncer altera l’homeòstasi sistèmica i cel·lular del ferro, com això es relaciona amb la senescència cel·lular, la fibrosi i l’envelliment accelerat en individus que es van sotmetre a teràpies citotòxiques. El nostre objectiu és oferir diagnòstics i teràpies innovadores que puguin millorar les vides dels supervivents de càncer.

Equip

Cap de grup

Mate Maus

Lab manager

Claudia Gutierrez Chavez

Estudiant de doctorat

Francesca Cogo

Marc Guasch

Ning Huang

Estudiant de màster

Britt Van Voskuijlen

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

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.