Новите генетични механизми могат да осигурят терапевтични цели срещу глиома

Изследване от лабораторията на Shi-Yuan Cheng, PhD, професор в Отделението по невроонкология на Кен и Рут Дейви в Катедрата по неврология, идентифицира нови механизми, лежащи в основата на алтернативни РНК сплайсинг събития в глиомни туморни клетки, които могат да служат като нови терапевтични цели. Резултатите от проучването са публикувани в Journal of Clinical Investigation.

„Намерихме различен начин за лечение на глиома през призмата на алтернативен сплайсинг и открихме нови мишени, които не са били идентифицирани преди, но са важни за злокачествено заболяване на глиома,“ каза Xiao Song, MD, PhD, доцент по неврология и водещ автор на изследването.

Глиомите са най-често срещаният тип първичен мозъчен тумор при възрастни и произхождат от глиални клетки, които се намират в централната нервна система и поддържат близките неврони. Глиомите са силно устойчиви на стандартни лечения, включително радиация и химиотерапия, поради генетичната и епигенетична хетерогенност на тумора, което подчертава необходимостта от намиране на нови терапевтични цели.

Предишни проучвания от лабораторията Cheng, публикувани в Cancer Research, показаха, че важният сплайсинг фактор SRSF3 е значително повишен в глиомите в сравнение с нормалните мозъци и се регулира от SRSF3 Сплайсингът на РНК насърчава растежа и прогресията на глиома чрез повлияване на множество клетъчни процеси в туморните клетки.

РНК сплайсингът е процес, който включва отстраняването на интрони (некодиращи региони на РНК) и свързването на екзони (кодиращи региони), за да се образува зряла молекула на иРНК, която поддържа генната експресия в клетката.

В настоящото изследване учените си поставиха за цел да идентифицират промените в алтернативния сплайсинг в глиомните туморни клетки, механизмите, лежащи в основата на тези промени, и да определят техния потенциал като терапевтични цели.

Използвайки изчислителни методи и технологии за секвениране на РНК, изследователите изследваха сплайсинг промени в глиомни туморни клетки от проби от пациенти. За да потвърдят тези промени, те използваха технологии за редактиране на гени CRISPR, за да въведат различни мутации на водача на глиома в модели на глиома, получени от човешки индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSC).

Те откриха, че тези промени в сплайсинга се засилват от вариант на рецептора на епидермалния растежен фактор III (EGFRIII), за който е известно, че е свръхекспресиран в много тумори, включително глиоми, и се инхибира от мутация в гена IDH1. p>

Изследователите потвърдиха функцията на две РНК сплайсинг събития, които създават различни протеинови изоформи с различни аминокиселинни последователности.

„Само една от тези изоформи може да насърчи растежа на тумора, за разлика от другата изоформа, която обикновено се експресира в нормалния мозък. Туморите използват този механизъм, за да експресират селективно стимулиращата тумора изоформа спрямо нормалната мозъчна изоформа,“ Сонг каза.

Екипът след това анализира РНК-свързващи протеини нагоре по веригата и установи, че генът PTBP1 регулира стимулиращия тумора РНК сплайсинг в глиомни клетки. Използвайки ортотопичен имунодефицитен миши модел на глиома, изследователите се насочиха към PTBP1 с антисенс олигонуклеотидна (ASO) терапия, която в крайна сметка потисна растежа на тумора.

"Нашите данни подчертават ролята на алтернативния РНК сплайсинг за повлияване на злокачествеността и хетерогенността на глиома и неговия потенциал като терапевтична уязвимост за лечението на възрастни глиоми", пишат авторите на изследването.

Изследователите планират след това да изследват потенциала за насочване към PTBP1 за предизвикване на антитуморен имунен отговор, каза Сонг.

"Използвайки анализ на RNA-seq за дълго четене, ние открихме, че насочването към PTBP1 в клетките на глиома води до производството на много алтернативно сплайсирани транскрипти, които липсват в нормалните тъкани. Следователно следващият ни проект е да разберем дали тази изоформа може генерира някои антигени." така че имунната система да може по-добре да разпознае тумора“, каза Сонг.

Сонг добави също, че нейният екип се интересува от анализиране на промени в сплайсинг в нетуморни клетки от пациенти с глиома, като имунни клетки.

„Вече знаем, че сплайсинга е много важен за регулиране на функцията в клетката, така че не само трябва да регулира злокачествеността на тумора, но може също да регулира функцията на имунните клетки, за да определи дали те могат ефективно да убиват рака. Така че ние също извършване на биоинформатични анализи в инфилтрирани от тумор имунни клетки, за да разбере дали има промяна в снаждането, след като имунната клетка е инфилтрирала тумора.

„Нашата цел е да определим ролята на алтернативния сплайсинг при оформянето на имуносупресивната туморна микросреда и да идентифицираме потенциални цели за подобряване на ефективността на имунотерапиите при глиома“, каза Сонг.