Nové genetické mechanizmy môžu poskytnúť terapeutické ciele proti gliómu

Výskum z laboratória Shi-Yuana Chenga, PhD, profesora na oddelení neuroonkológie Kena a Ruth Daveyovcov na oddelení neurológie, identifikoval nové mechanizmy, ktoré sú základom alternatívnych zostrihov RNA v nádorových bunkách gliómu, ktoré môžu slúžiť ako nové terapeutické ciele. Výsledky štúdie sú publikované v Journal of Clinical Investigation.

"Našli sme iný spôsob liečenia gliómu cez šošovku alternatívneho spájania a objavili sme nové ciele, ktoré neboli predtým identifikované, ale sú dôležité pre malignitu gliómu," povedal Xiao Song, MD, PhD, docent neurológie a hlavný autor štúdie.

Gliómy sú najbežnejším typom primárneho mozgového nádoru u dospelých a pochádzajú z gliových buniek, ktoré sa nachádzajú v centrálnom nervovom systéme a podporujú blízke neuróny. Gliómy sú vysoko odolné voči štandardnej liečbe vrátane ožarovania a chemoterapie v dôsledku genetickej a epigenetickej heterogenity nádoru, čo zdôrazňuje potrebu hľadania nových terapeutických cieľov.

Predchádzajúce štúdie laboratória Cheng, publikované v Cancer Research, ukázali, že dôležitý zostrihový faktor SRSF3 je výrazne zvýšený v gliómoch v porovnaní s normálnymi mozgami a je regulovaný SRSF3 Zostrih RNA podporuje rast a progresiu gliómu ovplyvňovaním viacerých bunkových procesov v nádorových bunkách.

Zostrih RNA je proces, ktorý zahŕňa odstránenie intrónov (nekódujúce oblasti RNA) a spojenie exónov (kódujúcich oblastí) za vzniku zrelej molekuly mRNA, ktorá podporuje génovú expresiu v bunke.

V tejto štúdii sa vedci rozhodli identifikovať zmeny v alternatívnom zostrihu v nádorových bunkách gliómu, mechanizmy, ktoré sú základom týchto zmien, a určiť ich potenciál ako terapeutických cieľov.

Pomocou výpočtových metód a technológií sekvenovania RNA výskumníci skúmali zostrihové zmeny v nádorových bunkách gliómu zo vzoriek pacientov. Na potvrdenie týchto zmien použili technológie na úpravu génov CRISPR na zavedenie rôznych mutácií ovládača gliómu do modelov gliómov odvodených od ľudských pluripotentných kmeňových buniek (iPSC).

Zistili, že tieto zmeny zostrihu sú zosilnené variantom receptora epidermálneho rastového faktora III (EGFRIII), o ktorom je známe, že je nadmerne exprimovaný v mnohých nádoroch vrátane gliómov a je inhibovaný mutáciou v géne IDH1.

p>

Výskumníci potvrdili funkciu dvoch zostrihových udalostí RNA, ktoré vytvárajú rôzne proteínové izoformy s rôznymi sekvenciami aminokyselín.

"Iba jedna z týchto izoforiem môže podporovať rast nádoru, na rozdiel od inej izoformy, ktorá sa normálne exprimuje v normálnom mozgu. Nádory využívajú tento mechanizmus na selektívnu expresiu izoformy podporujúcej nádor v porovnaní s izoformou normálneho mozgu," Song povedal.

Tím ďalej analyzoval upstream proteíny viažuce RNA a zistil, že gén PTBP1 reguluje zostrih RNA podporujúci nádor v gliómových bunkách. Pomocou ortotopického imunodeficientného myšacieho modelu gliómu sa výskumníci zamerali na PTBP1 pomocou antisense oligonukleotidovej (ASO) terapie, ktorá v konečnom dôsledku potlačila rast nádoru.

"Naše údaje zdôrazňujú úlohu alternatívneho zostrihu RNA pri ovplyvňovaní malignity a heterogenity gliómu a jeho potenciálu ako terapeutickej zraniteľnosti pri liečbe dospelých gliómov," napísali autori štúdie.

Výskumníci ďalej plánujú preskúmať potenciál zacielenia PTBP1 na vyvolanie protinádorovej imunitnej odpovede, povedal Song.

"Pomocou analýzy RNA-seq s dlhým čítaním sme zistili, že zacielenie na PTBP1 v gliómových bunkách vedie k produkcii mnohých alternatívne zostrihaných transkriptov, ktoré chýbajú v normálnych tkanivách. Preto je naším ďalším projektom zistiť, či táto izoforma môže vytvárať nejaké antigény." aby imunitný systém dokázal lepšie rozpoznať nádor,“ povedal Song.

Song tiež dodala, že jej tím má záujem analyzovať zostrihové zmeny v nenádorových bunkách od pacientov s gliómom, ako sú imunitné bunky.

"Už vieme, že zostrih je veľmi dôležitý pre reguláciu funkcie v bunke, takže by nemal regulovať len malignitu nádoru, ale môže tiež regulovať funkciu imunitných buniek, aby sa zistilo, či dokážu účinne zabíjať rakovinu. Takže sme tiež robiť nejaké bioinformatické analýzy v imunitných bunkách infiltrovaných nádorom, aby sa zistilo, či došlo k zmene v zostrihu potom, čo imunitná bunka infiltrovala nádor.

„Naším cieľom je určiť úlohu alternatívneho zostrihu pri formovaní imunosupresívneho nádorového mikroprostredia a identifikovať potenciálne ciele na zlepšenie účinnosti imunoterapie pri glióme,“ povedal Song.