Nuovi meccanismi genetici possono fornire bersagli terapeutici contro il glioma

La ricerca del laboratorio di Shi-Yuan Cheng, PhD, professore presso la Divisione di Neuro-Oncologia Ken e Ruth Davey del Dipartimento di Neurologia, ha identificato nuovi meccanismi alla base degli eventi di splicing alternativo dell'RNA nelle cellule tumorali del glioma che potrebbero fungere da nuovi bersagli terapeutici. I risultati dello studio sono pubblicati sul Journal of Clinical Investigation.

"Abbiamo trovato un modo diverso di trattare il glioma attraverso la lente dello splicing alternativo e scoperto nuovi bersagli che non erano stati precedentemente identificati ma che sono importanti per la neoplasia del glioma," ha detto Xiao Song, MD, PhD, professore associato di neurologia e autore principale dello studio.

I gliomi sono il tipo più comune di tumore cerebrale primario negli adulti e provengono da cellule gliali, che si trovano nel sistema nervoso centrale e supportano i neuroni vicini. I gliomi sono altamente resistenti ai trattamenti standard, comprese le radiazioni e la chemioterapia, a causa dell'eterogeneità genetica ed epigenetica del tumore, evidenziando la necessità di trovare nuovi bersagli terapeutici.

Studi precedenti del laboratorio Cheng, pubblicati su Cancer Research, hanno dimostrato che l'importante fattore di splicing SRSF3 è significativamente elevato nei gliomi rispetto al cervello normale e che è regolato da SRSF3 Lo splicing dell'RNA promuove la crescita e la progressione del glioma influenzando molteplici processi cellulari nelle cellule tumorali.

Lo splicing dell'RNA è un processo che prevede la rimozione degli introni (regioni non codificanti dell'RNA) e l'unione degli esoni (regioni codificanti) per formare una molecola di mRNA matura che supporta l'espressione genica nella cellula.

Nel presente studio, gli scienziati hanno deciso di identificare le alterazioni nello splicing alternativo nelle cellule tumorali del glioma, i meccanismi alla base di queste alterazioni e di determinare il loro potenziale come bersagli terapeutici.

Utilizzando metodi computazionali e tecnologie di sequenziamento dell'RNA, i ricercatori hanno esaminato le alterazioni dello splicing nelle cellule tumorali del glioma provenienti da campioni di pazienti. Per confermare questi cambiamenti, hanno utilizzato le tecnologie di modifica genetica CRISPR per introdurre diverse mutazioni driver del glioma in modelli di glioma derivati da cellule staminali pluripotenti indotte umane (iPSC).

Hanno scoperto che questi cambiamenti di splicing sono potenziati da una variante del recettore del fattore di crescita epidermico III (EGFRIII), noto per essere sovraespresso in molti tumori, compresi i gliomi, e inibito da una mutazione nel gene IDH1. p>

I ricercatori hanno confermato la funzione di due eventi di splicing dell'RNA che creano diverse isoforme proteiche con diverse sequenze di aminoacidi.

"Solo una di queste isoforme può promuovere la crescita del tumore, a differenza dell'altra isoforma, che è normalmente espressa nel cervello normale. I tumori utilizzano questo meccanismo per esprimere selettivamente l'isoforma che promuove il tumore rispetto all'isoforma del cervello normale," Song detto.

Il team ha poi analizzato le proteine che legano l'RNA a monte e ha scoperto che il gene PTBP1 regola lo splicing dell'RNA che promuove il tumore nelle cellule di glioma. Utilizzando un modello murino di glioma immunodeficiente ortotopico, i ricercatori hanno preso di mira il PTBP1 con una terapia con oligonucleotidi antisenso (ASO), che alla fine ha soppresso la crescita del tumore.

"I nostri dati evidenziano il ruolo dello splicing alternativo dell'RNA nell'influenzare la malignità e l'eterogeneità del glioma e il suo potenziale come vulnerabilità terapeutica per il trattamento dei gliomi adulti", hanno scritto gli autori dello studio.

I ricercatori intendono poi esplorare il potenziale di prendere di mira il PTBP1 per indurre una risposta immunitaria antitumorale, ha detto Song.

"Utilizzando l'analisi RNA-seq a lettura lunga, abbiamo scoperto che il targeting di PTBP1 nelle cellule di glioma determina la produzione di molte trascrizioni di splicing alternativo che sono assenti nei tessuti normali. Pertanto, il nostro prossimo progetto è scoprire se questa isoforma può generare alcuni antigeni." in modo che il sistema immunitario possa riconoscere meglio il tumore," ha detto Song.

Song ha anche aggiunto che il suo team è interessato ad analizzare i cambiamenti di splicing nelle cellule non tumorali di pazienti affetti da glioma, come le cellule immunitarie.

"Sappiamo già che lo splicing è molto importante per regolare la funzione in una cellula, quindi non dovrebbe solo regolare la malignità del tumore, ma può anche regolare la funzione delle cellule immunitarie per determinare se possono uccidere efficacemente il cancro. Quindi siamo anche facendo alcune analisi bioinformatiche nelle cellule immunitarie infiltrate nel tumore per scoprire se c'è un cambiamento nello splicing dopo che la cellula immunitaria si è infiltrata nel tumore.

"Il nostro obiettivo è determinare il ruolo dello splicing alternativo nel modellare il microambiente tumorale immunosoppressore e identificare potenziali bersagli per migliorare l'efficacia delle immunoterapie nel glioma", ha affermato Song.