Novos mecanismos genéticos podem fornecer alvos terapêuticos contra o glioma

Uma pesquisa do laboratório de Shi-Yuan Cheng, PhD, professor da Divisão de Neuro-Oncologia Ken e Ruth Davey do Departamento de Neurologia, identificou novos mecanismos subjacentes a eventos alternativos de splicing de RNA em células tumorais de glioma que podem servir como novos alvos terapêuticos. Os resultados do estudo foram publicados no Journal of Clinical Investigation.

"Encontramos uma maneira diferente de tratar o glioma através das lentes do splicing alternativo e descobrimos novos alvos que não haviam sido identificados anteriormente, mas que são importantes para a malignidade do glioma," disse Xiao Song, MD, PhD, professor associado de neurologia e principal autor do estudo.

Os gliomas são o tipo mais comum de tumor cerebral primário em adultos e se originam das células gliais, que são encontradas no sistema nervoso central e sustentam os neurônios próximos. Os gliomas são altamente resistentes aos tratamentos padrão, incluindo radiação e quimioterapia, devido à heterogeneidade genética e epigenética do tumor, destacando a necessidade de encontrar novos alvos terapêuticos.

Estudos anteriores do laboratório Cheng, publicados em Cancer Research, mostraram que o importante fator de splicing SRSF3 é significativamente elevado em gliomas em comparação com cérebros normais, e é regulado por SRSF3. O splicing de RNA promove o crescimento e a progressão do glioma, influenciando vários processos celulares nas células tumorais.

O splicing de RNA é um processo que envolve a remoção de íntrons (regiões não codificantes de RNA) e a união de éxons (regiões codificantes) para formar uma molécula de mRNA madura que suporta a expressão gênica na célula.

No presente estudo, os cientistas decidiram identificar alterações no splicing alternativo em células tumorais de glioma, os mecanismos subjacentes a essas alterações e determinar o seu potencial como alvos terapêuticos.

Usando métodos computacionais e tecnologias de sequenciamento de RNA, os pesquisadores examinaram alterações de splicing em células tumorais de glioma de amostras de pacientes. Para confirmar essas mudanças, eles usaram tecnologias de edição genética CRISPR para introduzir diferentes mutações condutoras de glioma em modelos de glioma derivados de células-tronco pluripotentes induzidas por humanos (iPSC).

Eles descobriram que essas alterações de splicing são potencializadas por uma variante do receptor III do fator de crescimento epidérmico (EGFRIII), que é conhecido por ser superexpresso em muitos tumores, incluindo gliomas, e inibido por uma mutação no gene IDH1. p>

Os pesquisadores confirmaram a função de dois eventos de splicing de RNA que criam diferentes isoformas de proteínas com diferentes sequências de aminoácidos.

"Apenas uma dessas isoformas pode promover o crescimento do tumor, ao contrário da outra isoforma, que normalmente é expressa no cérebro normal. Os tumores usam esse mecanismo para expressar seletivamente a isoforma promotora do tumor em vez da isoforma cerebral normal", Song disse.

Em seguida, a equipe analisou proteínas de ligação ao RNA a montante e descobriu que o gene PTBP1 regula o splicing de RNA promotor de tumores em células de glioma. Usando um modelo de glioma em camundongo imunodeficiente ortotópico, os pesquisadores direcionaram o PTBP1 com terapia com oligonucleotídeo antisense (ASO), que finalmente suprimiu o crescimento do tumor.

"Nossos dados destacam o papel do splicing alternativo de RNA em influenciar a malignidade e heterogeneidade do glioma e seu potencial como uma vulnerabilidade terapêutica para o tratamento de gliomas adultos", escreveram os autores do estudo.

Os pesquisadores planejam explorar o potencial de direcionar PTBP1 para induzir uma resposta imune antitumoral, disse Song.

"Usando análise de RNA-seq de leitura longa, descobrimos que direcionar PTBP1 em células de glioma resulta na produção de muitas transcrições alternativamente emendadas que estão ausentes em tecidos normais. Portanto, nosso próximo projeto é descobrir se essa isoforma pode gerar alguns antígenos." para que o sistema imunológico possa reconhecer melhor o tumor", disse Song.

Song também acrescentou que sua equipe está interessada em analisar mudanças de splicing em células não tumorais de pacientes com glioma, como células imunes.

"Já sabemos que o splicing é muito importante para regular a função em uma célula, então ele não deve apenas regular a malignidade do tumor, mas também pode regular a função das células imunes para determinar se elas podem efetivamente matar o câncer. Então, também estamos fazendo algumas análises de bioinformática em células imunes infiltradas por tumores para descobrir se há uma mudança no splicing após a célula imune ter se infiltrado no tumor.

"Nosso objetivo é determinar o papel do splicing alternativo na modelagem do microambiente tumoral imunossupressor e identificar alvos potenciais para melhorar a eficácia das imunoterapias no glioma", disse Song.