Dans une étude récente publiée dans The Journal of Investigative Dermatology, des chercheurs ont développé un traitement génétique ciblant la mutation causale NRAS c.181C>A dans le naevus mélanocytaire congénital (CMN) en utilisant un petit acide ribonucléique interférent (ARNsi) pour supprimer son expression et induire la disparition des lésions. .
Étude: La thérapie par ARN pour les naevi oncogènes induits par le NRAS induit l'apoptose. Crédit d’image : Stock-Asso/Shutterstock.com
Arrière-plan
Les protéines RAS sont essentielles aux divisions cellulaires, à la différenciation et aux processus apoptotiques. Les variations oncogènes du SRA provoquent le cancer, mais elles peuvent également induire des lésions bénignes telles que des nodules thyroïdiens, des polypes du côlon et des naevi mélanocytaires.
Inverser ces dommages pourrait réduire l’incidence du cancer, mais leurs effets sont difficiles à combattre à l’aide d’inhibiteurs du système en aval. Les CMN sévères sont l’une des principales causes de maladie et de décès chez les enfants.
Cibler la variation pathogène NRAS c.181C>A, p.(Q61K) pourrait constituer une stratégie de médecine de précision efficace pour identifier les voies de persistance de la maladie.
À propos de l'étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont créé des siARN qui ciblent l’allèle variant du CMN pour guérir les lésions et proposer une méthode thérapeutique pour la prévention du cancer.
Les chercheurs ont cultivé des cellules de naevus CMN provenant de huit enfants atteints de CMN, en obtenant leurs échantillons de peau par biopsie à l'emporte-pièce ou par excision chirurgicale. Ils ont utilisé des siARN développés et optimisés dans des cellules de carcinome colorectal humain (HCT116).
Ils ont photographié les cellules primaires isolées du naevus CMN à l’aide de l’imagerie ptychographique pour analyser la forme et le comportement des cellules naevus chez quatre individus, les catégorisant à l’aide de l’apprentissage automatique en cellules sénescentes probables multipolaires, bipolaires, non polaires et grandes. En outre, ils ont effectué des analyses de cytométrie en flux et d’immunohistochimie.
Les chercheurs ont mené des expériences d’apoptose en direct et ont utilisé deux équations pour évaluer les candidats siARN pour la discrimination allélique in silico. Ils ont effectué une réaction en chaîne par polymérase (PCR) quantitative, suivie d'un Western blot pour analyse.
Ils ont effectué le séquençage de l'ARN à l'échelle du transcriptome sur des cellules appariées C6072C et C8052C-WT avec et sans les siARN 1, 8 et 15. Ils ont également testé le principal candidat siARN, siNRAS.Q61K, sur les cellules primaires du patient. Ils ont traité des cellules de naevus avec une dose unique de siNRASQ61K et examiné les résultats après 48 heures.
Pour évaluer l'administration in vivo, les chercheurs ont administré un siARN témoin marqué Cy5 encapsulé dans des nanoparticules ciblées sur les récepteurs (RTNP) par voie intradermique dans le Tyr:NRAS.Q61K derme murin. Ils ont effectué le séquençage de l'ARN sur des cellules primaires de naevus avant et après le siNRASQ61K thérapie pour évaluer les impacts sur et hors cible.
Les chercheurs ont étudié l'expression de régulateurs de l'apoptose induits par le stress du réticulum endoplasmique (ER), notamment le réticulum endoplasmique au noyau signalant 1 (ERN1), le facteur d'initiation de la traduction eucaryote 2-alpha kinase 3 (EIF2AK3), l'activation du facteur de transcription 4 (ATF4), (ATF6) et la protéine 78 régulée par le glucose (GRP78).
Les chercheurs ont examiné des gènes avec des séquences cibles comparables et ont effectué des analyses de voies. Ils ont utilisé l'activation de la caspase-3/7 pour évaluer l'apoptose chez quatre patients atteints de naevus au cours d'une imagerie en direct sur sept jours.
Ils ont comparé siNRASQ61K l'efficacité thérapeutique du trametinib, un inhibiteur de protéine kinase activé par un mitogène (MEKi), le seul traitement médical testé in vivo chez des patients atteints de CMN.
Résultats
Les travaux ont démontré que les siARN ciblant la variation causale récurrente supprimaient considérablement le NRASQ61K oncogène et actuellement incurable dans les cellules mélanocytaires naevi.
Le traitement par siARN diminue de manière significative les niveaux de protéine 1 interagissant avec la protéine 6 de type ADP-ribosylation factor (Arl) (ARL6IP1), un inhibiteur reconnu de l'apoptose infligée par le stress du RE, auparavant sans rapport avec le NRAS.
Emballage de siARN ciblés dans des siNRAS auto-assemblésQ61K-Les RTNP empêchent la détérioration des siARN, permettant ainsi l’administration réussie de siARN ciblés dans un modèle de souris humanisé et permettant l’administration d’explants de peau humaine.
Les RTNP ont provoqué une inactivation sélective de variantes de NRAS humanisées in vivo, soutenant le potentiel d'essais cliniques sur les tumeurs bénignes induites par le RAS.
Dans les cellules primaires, une dose unique de siRNA induit une cascade apoptotique, contrairement au traitement par un inhibiteur de MEK. SiRNA8 a montré un impact hors cible minimal sur RNAseq dans les cellules HCT116.
Dans les cultures de cellules CMN primaires, siNRASQ61K inhibé la production du transcrit variant et réduit les niveaux d'ARNm de l'allèle variant NRAS sans affecter les marqueurs mélanocytaires conventionnels.
L'analyse transcriptomique a révélé une augmentation significative d'ERN1, un participant essentiel à des voies similaires. Cependant, l'expression d'autres gènes liés au stress lié au RE (tels que ATF-4, 6, GRP78 et EIF2AK3) n'a pas été modifiée, ce qui indique que le stress du réticulum endoplasmique n'est pas la principale raison de l'apoptose induite par le traitement siNRASQ61K.
Les chercheurs ont découvert que la protection contre l’apoptose est essentielle à la survie des naevi mélanocytaires induits par le NRAS et que le traitement avec un siARN spécifique à un allèle peut éliminer cette protection. Les résultats pourraient constituer le fondement de la prévention du cancer, en particulier chez les personnes à haut risque.
Les siARN ciblés pourraient servir de pierre angulaire aux investigations thérapeutiques sur les tumeurs non malignes induites par le RAS, démontrant le potentiel de résolution du CMN chez les individus et un paradigme pour le traitement préventif du cancer des tumeurs bénignes produites par le RAS oncogène.
L’étude suggère d’utiliser des thérapies variationnelles spécifiques aux allèles et un ciblage des récepteurs pour minimiser la dose. Le trametinib a réduit la croissance des cellules CMN dans la journée suivant le traitement, mais n'a pas induit l'apoptose au fil du temps, qu'il soit administré seul ou en association avec des contrôles siARN.
