Студија идентификује генетски прекидач који помаже ћелијама леукемије да избегну хемотерапију

Научници су описали молекуларни трик који омогућава акутној мијелоидној леукемији (АМЛ) да се тако често враћа након лечења. Нови рад у часопису Blood Cancer Discovery показује да се током рецидива код неких пацијената активира „алтернативни програм“ гена RUNX1: управо се RUNX1C изоформа нагло повећава, покрећући BTG2 и стављајући ћелије леукемије у стање мировања, стање у којем лекови за хемотерапију готово да немају ефекта. Блокирањем RUNX1C (антисенс олигонуклеотидима) и истовременим давањем стандардне хемотерапије, истраживачи су успели да „пробуде“ ћелије и повећају њихову осетљивост на лечење - у културама и код мишева.

Позадина студије

Акутна мијелоидна леукемија (АМЛ) остаје болест рецидива: чак и након успешне индукционе хемотерапије, значајан део пацијената доживљава рецидив. Једно од водећих објашњења је „скривање“ неких ћелија у стању мировања (мировања), карактеристичном за матичне ћелије леукемије (ЛСК). Док бластне ћелије које се деле умиру, спори и успавани клонови преживљавају ток болести и поново покрећу тумор. Разумевање молекуларних прекидача овог мировања је кључно за превазилажење резистенције на лекове.

RUNX1 игра централну улогу у транскрипционој регулацији хематопоезе - али то није један протеин, већ фамилија изоформи које настају из алтернативних промотера и сплајсинга. Код људи, изоформа RUNX1C је кодирана „дисталним“ P1 промотором, док су RUNX1A/1B кодирани „проксималним“ P2; дистрибуција изоформи зависи од развојне фазе и типа ћелије. Састав изоформи може радикално променити понашање ћелија - од одржавања стабљике до онкогених својстава - али специфичан допринос RUNX1C рецидиву АМЛ и хеморезистенцији је остао нејасан.

Паралелно, гомилали су се подаци о породици антипролиферативних протеина BTG/Tob (посебно BTG2), који се везују за CCR4-NOT комплекс и убрзавају „дехидратацију“ матриксних РНК (деаденилацију), смањујући њихову стабилност и глобално сузбијајући синтезу протеина. У имуном систему, управо BTG1/BTG2 помажу у одржавању ћелијског мировања; логично је претпоставити да слични механизми могу „успавати“ ћелије рака, штитећи их од цитостатика. Међутим, директна веза између изоформи RUNX1 и BTG2 и успаваног фенотипа у АМЛ остала је хипотеза донедавно.

Још једна празнина је методолошке природе. Већина студија експресије код АМЛ узела је у обзир укупне нивое гена, без разликовања изоформи и ретко анализирајући упарене узорке „пре третмана → рецидив“ код истих пацијената. Такав дизајн је критичан ако рецидив није изазван „добитком гена“, већ пребацивањем промотера/изоформе на позадини епигенетских померања. Попуњавање ове празнине значи добијање циљева за терапију специфичну за изоформе (нпр. олигонуклеотиди усмерени на РНК) који могу „пробудити“ успаване ћелије и учинити их рањивим на хемотерапију.

У том контексту, нови рад у часопису Blood Cancer Discovery тестира да ли рецидивирана АМЛ има епигенетски „клик“ у RUNX1 са помаком ка RUNX1C, и да ли RUNX1C и BTG2 формирају осу која ставља ћелије у стање мировања и повећава отпорност на лекове. Аутори користе упарене узорке „пре терапије/рецидива“, анализу изоформи РНК, функционалне тестове и изоформ-специфичне антисенс олигонуклеотиде - не само да би описали потпис мировања, већ и да би тестирали његову реверзибилност и фармаколошку рањивост.

Како смо дошли до овога?

Аутори су применили необичан приступ: упоредили су узорке леукемије од истих пацијената пре лечења и при рецидиву, анализирајући РНК изоформе, а не само „укупну“ експресију гена. Овај упарени дизајн им је омогућио да виде да када се болест врати, не мења се само ниво RUNX1, већ и однос његових изоформи - управо RUNX1C расте. Паралелно, тим је проверио шта се дешава у механици: идентификовали су „прекидач“ на ДНК (метилација регулаторног региона RUNX1), мету RUNX1C - ген BTG2, и функционалне последице - ћелијско мировање и резистенцију на лекове.

• Изоформа је важна. RUNX1 постоји у неколико варијанти; њихов дисбаланс се дуго сумњао код хематолошких болести, али је улога RUNX1C у рецидиву АМЛ јасно показана у клиничком материјалу.
• Епигенетски „клик“. Током рецидива, метил ознака се појављује у регулаторној зони RUNX1, што узрокује да туморске ћелије „пређу“ на производњу RUNX1C.
• Оса RUNX1C→BTG2. RUNX1C активира BTG2, познати супресор раста који инхибира транскрипционо-транслационе процесе и промовише успавани фенотип. У овом режиму, ћелије се готово не деле - и „пролазе“ под хемотерапијом.

Шта су експерименти показали

• Код пацијената (омикси): у упареним узорцима пре терапије и при рецидиву, RUNX1C је био константно повишен; BTG2 и сигнали у мировању су расли заједно са њим.
• Ин витро: присилна експресија RUNX1C учинила је ћелије АМЛ мање осетљивим на неколико хемотерапијских лекова; нокаут/нокаут RUNX1C је обновио осетљивост.
• Код мишева, додавање анти-RUNX1C ASO стандардној хемотерапији смањило је оптерећење тумором: ћелије су „изашле из хибернације“, почеле да се деле – и постале рањиве на лекове.

Зашто је ово важно?

Класична слика рецидива АМЛ јесте да клонске ћелије извора „преживљавају“ третман, често спор и успаван, за који су цитостатици слаб иритант. Нови рад идентификује специфичну молекуларну полугу овог успављивања – осу RUNX1C→BTG2 – и показује да се она може фармаколошки подесити на нивоу изоформи РНК. Ово је прелазак са стратегије „убиј ћелије које се брзо деле“ на стратегију „пробуди их и убиј их“.

Шта ово може променити у пракси?

• Нова мета: RUNX1C као терапијска мета код рецидивне/хеморезистентне АМЛ. Приступ антисенс олигонуклеотида (ASO) или других технологија усмерених на РНК.
• Комбинације „ASO + хемотерапије“. Идеја је синхронизација циклуса: извођење ћелија из стања мировања и њихово третирање у фази максималне рањивости.
• Селекциони биомаркери: елевација RUNX1C/BTG2 и метилација RUNX1 регулатора при рецидиву су кандидати за стратификацију пацијената и праћење ризика.

Контекст: Шта смо већ знали о RUNX1 и BTG2

• RUNX1 је кључни транскрипциони фактор хематопоезе; у онкохематологији је парадоксално: може се понашати као супресор или онкоген - контекст и изоформа много тога одлучују.
• БТГ2 је супресор раста/диференцијације и медијатор сигнализације стреса; његова активација често доводи до успоравања ћелијског циклуса и „мировања“ – што је корисно у нормалним условима, а код тумора помаже у преживљавању стреса терапије.

Ограничења која треба имати на уму

• Пут до клинике. АСО правац за онкохематологију се тек формира; потребне су студије безбедности/испоруке и прецизни комбиновани режими са хемотерапијом.
• Хетерогеност АМЛ. Не јављају се код свих пацијената рецидиви преко RUNX1C→BTG2 осе; биће потребни валидирани панели да би се одабрали они код којих је „прекидач“ заиста укључен.
• Докази о исходима: До сада је показано на ћелијама/мишевима и молекуларном профилисању пацијената; потребна су клиничка испитивања да би се говорило о користима за преживљавање.

Шта је следеће?

• Развој ASO за RUNX1C и протоколе „wake-and-kill“ са фазирањем хемотерапије.
• Клиничко тестирање биомаркера (RUNX1C, BTG2, метилација RUNX1) за рано откривање успаване резистенције.
• Изоформна онкологија иде даље од АМЛ: тестирање да ли су слични изоформни „прекидачи“ скривени у другим врстама рака крви и солидним туморима.

Извор: Хан Ц. и др. Осовина RUNX1C-BTG2 специфична за изоформ управља мировањем и хеморезистенцијом АМЛ. Blood Cancer Discovery, 2025. https://doi.org/10.1158/2643-3230.BCD-24-0327