A terapia de ‘frameshifting’ para Câncer de Células Polares Minimiza o Tamanho e a Propagação

Um novo tratamento em perspetiva para o câncer de mastócitos reduz o número de mastócitos por “mutação” do RNA mensageiro (mRNA) antes que ele possa fornecer instruções para a produção da genética responsável pela proliferação celular. O método, denominado frameshifting, altera o pré-mRNA para garantir que o mRNA maduro seja degradado e qualquer tipo de proteína produzida a partir das suas diretrizes, seja modificada e inerte. Num modelo de camundongo, o frameshifting direcionado ao gene c-KIT reduziu o tamanho do tumor de mastócitos e protegeu contra a infiltração em outros órgãos do corpo.

Os mastócitos controlam as respostas imunológicas. No entanto, muitos mastócitos podem resultar em várias doenças, incluindo leucemia de mastócitos e sarcoma de mastócitos. Um gene conhecido como c-KIT gera uma proteína, KIT, que está relacionada à sobrevivência e proliferação de mastócitos. Mutações C-KIT podem aumentar a disseminação de mastócitos em vários órgãos do corpo, causando câncer de mastócitos.

“Os tratamentos atuais para células cancerosas de mastócitos têm como alvo a sinalização do recetor codificado pelo gene c-KIT, e a eficácia dos tratamentos atuais pode ser afetada negativamente pela mutação c-KIT relacionada ao desenvolvimento da doença”, afirma Glenn Cruse, professor assistente de imunologia na North Carolina State University e autor correspondente do estudo. “Visamos o próprio gene, independentemente da mutação. Se direcionarmos o gene que impulsiona o desenvolvimento, depois disso, poderemos direcionar a doença. ”

Cruse e um grupo de cientistas do Estado do NC e do National Institutes of Health (NIH) utilizaram uma técnica conhecida como salto de exon, criando a mutação frameshift.

Antes de produzir um gene ou proteína, o pré-mRNA, composto por áreas codificantes e não codificantes chamadas exons e íntrons, é dividido para garantir que os íntrons sejam removidos e apenas os exons — as “instruções de produção” de um gene — permaneçam. Depois disso, o mRNA maduro resultante dá as suas instruções, produzindo o gene ou a proteína. Se algo der errado ou ocorrer uma mutação, um códon de parada — uma sequência curta no mRNA — interrompe a produção da proteína defeituosa, criando aquela fita do mRNA para ser degradada ou destruída.

Os pesquisadores usaram esse mecanismo no seu benefício ligando uma pequena partícula de RNA conhecida como oligonucleotídeo ao exon quatro no pré-mRNA do c-KIT, enganando com eficiência as proteínas de splicing fazendo-o assumir que o exon era um intron e removendo-o. O exon ausente ou pulado desenvolve uma mudança de quadro no quadro de leitura do mRNA, levando-o a ser reconhecido como mutante e degradado.

“Modificamos a mensagem que transforma a proteína em ‘ligar’ e passar a ‘desligar’”, afirma Cruse. “Se você induzir o mRNA a gerar uma proteína que está mutada e severamente cortada, a sua célula certamente reconhecerá isso e também degradará a mensagem para garantir que a proteína saudável não seja gerada.”

Os pesquisadores utilizaram a sua abordagem frameshifted c-KIT mRNA em células de leucemia de mastócitos in vitro e descobriram que a expressão, sinalização e função da proteína KIT foram reduzidas. As células cancerosas pararam de proliferar e começaram a morrer em poucas horas. Num modelo de camundongo, o desenvolvimento do tumor e a infiltração em outros órgãos foram reduzidos e a morte das células tumorais foi aumentada quando o mRNA do c-KIT com desvio de quadro foi introduzido.

“O outro benefício da nossa técnica é que ela corrige o problema de evasão de degradação”, diz Cruse. “Às vezes, as mensagens danificadas vão contornar a deterioração e as suas proteínas mutadas são produzidas. No entanto, as proteínas criadas pelo mRNA de c-KIT com desvio de quadro são inertes ou não funcionais. Portanto, mesmo que sejam criados, não podem causar mais danos. ”

A pesquisa é destaque na Molecular Therapy sendo apoiada pelo National Institutes of Health. O pesquisador de pós-doutorado do NC State Douglas Snider é o primeiro autor. A tecnologia descrita no artigo foi licenciada pela Hoth Therapeutics.

Artigo original publicado pela NC State University . Leia o artigo original.

Referência:  Douglas B. Snider et al, Targeting KIT by frameshifting mRNA transcritos como uma estratégia terapêutica para mastócitos neoplásicos agressivos,  Molecular Therapy  (2021). DOI: 10.1016 / j.ymthe.2021.08.009