SAVALnet — nauka i medycyna

Mutacje w grupie genów znanej jako rodzina kompleksów białkowych związanych z Set1 (COMPASS), w szczególności mutacje w genach MLL3 i MLL4, są powszechne u pacjentów z wieloma rodzajami raka.

Aby lepiej zrozumieć te geny i rolę, jaką odgrywają we wzroście guza, zbadali je naukowcy z Wydziału Biochemii i Genetyki Molekularnej Northwestern University School of Medicine, Feinberg, Chicago, USA. CRISPR w zarodkowych komórkach macierzystych myszy z nokautem MLL3 i MLL4. Według badania, komórki z delecjami zarówno MLL3, jak i MLL4 wydają się mieć zwiększoną produkcję puryny, która jest niezbędnym składnikiem DNA i RNA.

Aby sprawdzić, czy można ich powstrzymać za pomocą podobnej taktyki, naukowcy przetestowali swoją metodę na komórkach pacjentów z rakiem jelita grubego. Zgodnie z badaniem odkryli, że komórki z mutacjami były bardziej wrażliwe na inhibitor syntezy puryn niż komórki wyrażające MLL4 typu dzikiego.

Badania przesiewowe CRISPR w mysich zarodkowych komórkach macierzystych (mESC) zubożonych w MLL3/4 ujawniły sztuczną śmiertelność po supresji szlaków syntezy nukleotydów purynowych i pirymidynowych. Konsekwentnie zaobserwowano zmianę aktywności metabolicznej w kierunku zwiększonej syntezy puryn w mESC z nokautem MLL3/4 (KO). Komórki te wykazywały również zwiększoną wrażliwość na inhibitor syntezy puryn, lometreksol, co skutkowało unikalną sygnaturą ekspresji genów.

Sekwencjonowanie RNA pozwoliło zidentyfikować kluczowe geny docelowe MLL3/4 odpowiadające represji metabolizmu puryn, a proteomizacja tandemowego markera blokowego (TMT) potwierdziła regulację w górę syntezy puryn w komórkach. Z mechanicznego punktu widzenia kompensacja MLL1/COMPASS opiera się na tych efektach.

Wreszcie wykazano, że nowotwory z mutacjami w MLL3 i/lub MLL4 są wysoce wrażliwe na lamotrexol in vivo, zarówno w hodowli, jak iw zwierzęcych modelach raka. Wyniki opisują docelową zależność metaboliczną wynikającą z niedoboru czynnika epigenetycznego, zapewniając wgląd molekularny w celu poinformowania o leczeniu nowotworów z modyfikacjami epigenetycznymi wtórnymi do dysfunkcji MLL3/4 COMPASS.

Zespół ma nadzieję przejść do badań przedklinicznych, aby jeszcze bardziej zweryfikować skuteczność tego podejścia.