Δημιουργία και χαρακτηρισμός καρκινικών μοντέλων σε ποντίκια για προκλινικές μελέτες

Abstract

Recent next-generation sequencing studies in thousands of surgical samples from patients with cancer in various anatomical sites has indicated a putatively significant role for epigenetic modifiers involved in the configuration of the epigenetic landscape. For several of these factors, their role in carcinogenesis has been established in cellular and animal models. The above-mentioned studies revealed high mutation frequencies in epigenetic modifiers, while the majority of mutations are loss-of-function. Among the genes with the highest mutation frequencies in solid malignancies are members of the KMT2 family, whose function is histone 3 lysine 4 methylation. This histone modification has been associated with open chromatin structure. Open chromatin facilitates a number of processes involving the DNA such as gene transcription and DNA repair. The current study aims at the development of cell and mouse models of cancer for preclininal studies and the study of the therapeutic response of cells in which a member of the family (KMT2C) has been silenced. KMT2C or MLL3 as it is commonly known, has been studied in mouse models and has been shown that it exerts a tumor suppressor role in the urinary bladder and myeloid cells of the hemopoietic system, findings that are in absolute concordance with the fact that inactivating mutations in KMT2C have been found in 20-25% of human solid tumors.

Πρόσφατες μελέτες γονιδιωματικής σε χιλιάδες χειρουργικά δείγματα από ασθενείς με καρκίνο σε διάφορες ανατομικές θέσεις έχει υποδείξει ένα πιθανά σημαντικά ρόλο για μια σειρά από επιγενετικούς παράγοντες (epigenetic modifiers) που εμπλέκονται στη διαμόρφωση του επιγενετικού τοπίου (epigenetic landscape) στα καρκινικά κύτταρα. Για πολλούς από αυτούς τους παράγοντες ο ρόλος τους στην καρκινογένεση έχει τεκμηριωθεί και πειραματικά σε κυτταρικά και ζωικά μοντέλα. Οι παραπάνω μελέτες έδειξαν υψηλά ποσοστά μεταλλάξεων στους επιγενετικούς παράγοντες, με την πλειονότητα των μεταλλάξεων να οδηγούν σε απώλεια ενεργότητας (loss-of-function). Μεταξύ των γονιδίων με το υψηλότερο ποσοστό μεταλλάξεων στους περισσότερους συμπαγείς όγκους είναι και μέλη της οικογένειας ΚΜΤ2 (Histone-lysine N-methyltransferase 2), ο ρόλος των οποίων είναι η μεθυλίωση της λυσίνης 4 της ιστόνης 3. H μεθυλίωση της λυσίνης 4 της ιστόνης 3 είναι τροποποίηση που έχει συσχετιστεί με ανοικτή δομή της χρωματίνης. Η ανοικτή δομή χρωματίνης διευκολύνει μια σειρά από διεργασίες που αφορούν το DNA, όπως είναι η μεταγραφή και η επιδιόρθωση. Η παρούσα μελέτη στοχεύει στη δημιουργία κυτταρικών μοντέλων και μοντέλων ποντικών για την πραγματοποίηση προκλινικών μελετών και τη μελέτη της θεραπευτικής ανταπόκρισης κυττάρων στα οποία ένα μέλος της οικογένειας KMT2C έχει αποσιωπηθεί. Η KMT2C ή MLL3 (Histone-lysine N-methyltransferase 2C ή myeloid/lymphoid ή mixed-lineage leukemia protein 3) όπως είναι το κοινό της όνομα, έχει μελετηθεί σε μοντέλα ποντικού και έχει δειχθεί ότι έχει ογκοκασταλτική δράση τόσο στην ουροδόχο κύστη όσο και στα μυελοειδή κύτταρα του αίματος, ευρήματα που είναι συμβατά με το γεγονός ότι απενεργοποιητικές μεταλλάξεις στην KMT2C έχουν βρεθεί στο 20-25% μιας σειρά συμπαγών κυρίως καρκίνων.