Çalışma, lösemi hücrelerinin kemoterapiden kaçmasına yardımcı olan genetik anahtarı tanımladı

Bilim insanları, akut miyeloid löseminin (AML) tedaviden sonra bu kadar sık geri dönmesine neden olan moleküler bir numara keşfettiler. Blood Cancer Discovery dergisinde yayınlanan yeni bir makale, bir nüksetme sırasında bazı hastalarda RUNX1 geninin "alternatif bir programının" aktive olduğunu gösteriyor: BTG2'yi tetikleyen ve lösemi hücrelerini kemoterapi ilaçlarının neredeyse hiç etki etmediği bir durgunluğa sokan RUNX1C izoformu. RUNX1C'yi (antisens oligonükleotidlerle) bloke edip aynı anda standart kemoterapi uygulayarak, araştırmacılar hücreleri "uyandırmayı" ve kültürlerde ve farelerde tedaviye duyarlılıklarını artırmayı başardılar.

Çalışmanın arka planı

Akut miyeloid lösemi (AML) nükseden bir hastalık olmaya devam ediyor: Başarılı indüksiyon kemoterapisinden sonra bile, hastaların önemli bir kısmında nüks görülüyor. Önde gelen açıklamalardan biri, bazı hücrelerin lösemi kök hücrelerinin (LSC'ler) karakteristik özelliği olan dinlenme (durgunluk) durumunda "sakinleşmesi"dir. Bölünen blast hücreleri ölürken, yavaş ve uykuda olan klonlar bu süreçte hayatta kalır ve tümörü yeniden başlatır. Bu uyku halinin moleküler anahtarlarını anlamak, ilaç direncinin üstesinden gelmenin anahtarıdır.

RUNX1, hematopoezin transkripsiyonel düzenlenmesinde merkezi bir rol oynar; ancak tek bir protein değil, alternatif promotörler ve eklemeden kaynaklanan bir izoform ailesidir. İnsanlarda RUNX1C izoformu "distal" P1 promotörü tarafından kodlanırken, RUNX1A/1B "proksimal" P2 tarafından kodlanır; izoformların dağılımı gelişim aşamasına ve hücre tipine bağlıdır. İzoform bileşimi, hücre davranışını kökten değiştirebilir - kök hücre özelliğini korumaktan onkojenik özelliklere kadar - ancak RUNX1C'nin AML nüksetmesine ve kemoterapiye dirence olan spesifik katkısı henüz netlik kazanmamıştır.

Buna paralel olarak, CCR4-NOT kompleksine bağlanarak matriks RNA'larının "dehidrasyonunu" (deadenilasyon) hızlandıran, stabilitelerini azaltan ve protein sentezini genel olarak baskılayan antiproliferatif protein ailesi BTG/Tob (özellikle BTG2) hakkında veriler birikmekteydi. Bağışıklık sisteminde, hücresel uyku halinin sürdürülmesine yardımcı olan BTG1/BTG2'dir; benzer mekanizmaların kanser hücrelerini "uyutarak" sitostatiklerden koruyabileceğini varsaymak mantıklıdır. Ancak, RUNX1 izoformları ile BTG2 ve AML'deki uyku halindeki fenotip arasında doğrudan bir bağlantı, yakın zamana kadar bir hipotez olarak kalmıştır.

Bir diğer boşluk metodolojiktir. AML'deki çoğu ekspresyon çalışması, izoformlar arasında ayrım yapmadan ve aynı hastalarda eşleştirilmiş "tedavi öncesi → nüks" örneklerini nadiren analiz ederek toplam gen seviyelerini dikkate almıştır. Nüksün "gen kazanımı" ile değil, epigenetik değişimlerin arka planında promotör/izoform değişimi ile tetiklenmesi durumunda, böyle bir tasarım kritik öneme sahiptir. Bu boşluğu doldurmak, uykuda olan hücreleri "uyandırabilen" ve kemoterapiye karşı savunmasız hale getirebilen izoform-spesifik tedavi hedefleri (örneğin, RNA hedefli oligonükleotidler) elde etmek anlamına gelir.

Bu bağlamda, Blood Cancer Discovery dergisinde yayınlanan yeni bir makale, nükseden AML'nin RUNX1'de RUNX1C'ye doğru bir kayma ile epigenetik bir "tık" oluşturup oluşturmadığını ve RUNX1C ile BTG2'nin hücreleri uyku durumuna sokan ve ilaç direncini artıran bir eksen oluşturup oluşturmadığını test ediyor. Yazarlar, eşleştirilmiş "tedavi öncesi/nüksetme" örnekleri, RNA izoform analizi, fonksiyonel analizler ve izoforma özgü antisens oligonükleotidleri kullanarak, sadece uyku durumunu tanımlamakla kalmıyor, aynı zamanda geri dönüşümünü ve farmakolojik hassasiyetini de test ediyor.

Peki bu noktaya nasıl geldik?

Yazarlar alışılmadık bir yaklaşım benimsediler: Aynı hastalardan tedavi öncesi ve nüks sırasında alınan lösemi örneklerini karşılaştırdılar ve sadece "toplam" gen ifadesini değil, RNA izoformlarını da analiz ettiler. Bu eşleştirilmiş tasarım, hastalık tekrarladığında sadece RUNX1 seviyesinin değil, izoformlarının oranının da değiştiğini görmelerini sağladı - artan RUNX1C. Buna paralel olarak ekip, mekanizmada neler olduğunu da kontrol etti: DNA'da bir "anahtar" (RUNX1 düzenleyici bölgesinin metilasyonu), RUNX1C'nin hedefi olan BTG2 geni ve işlevsel sonuçlar olan hücre uyku hali ve ilaç direncini tespit ettiler.

• İzoform önemlidir. RUNX1'in çeşitli varyantları vardır; hematolojik hastalıklarda dengesizliklerinden uzun zamandır şüpheleniliyordu, ancak RUNX1C'nin AML nüksünde oynadığı rol klinik materyalde açıkça gösterilmiştir.
• Epigenetik "klik". Bir nüksetme sırasında, RUNX1 düzenleyici bölgesinde bir metil işareti belirir ve bu da tümör hücrelerinin RUNX1C üretmeye "geçmesine" neden olur.
• RUNX1C→BTG2 ekseni. RUNX1C, transkripsiyonel-translasyonel süreçleri inhibe eden ve uykuda bir fenotipi destekleyen bilinen bir büyüme baskılayıcı olan BTG2'yi aktive eder. Bu modda, hücreler neredeyse hiç bölünmez ve kemoterapi altında "kaybolur".

Deneyler ne gösterdi?

• Hastalarda (omikler): Tedaviden önce ve nüks sırasında eşleştirilmiş örneklerde RUNX1C sürekli olarak yükselmişti; BTG2 ve istirahat imzaları da onunla birlikte yükselmişti.
• In vitro: RUNX1C'nin zorla ekspresyonu AML hücrelerini çeşitli kemoterapi ilaçlarına karşı daha az duyarlı hale getirdi; RUNX1C'nin nakavt edilmesi/düşürülmesi duyarlılığı geri kazandırdı.
• Farelerde, standart kemoterapiye anti-RUNX1C ASO eklenmesi tümör yükünü azalttı: hücreler "uyku halinden çıktı", bölünmeye başladı ve ilaçlara karşı savunmasız hale geldi.

Bu neden önemli?

AML nüksünün klasik tablosu, klonal kaynak hücrelerin tedaviden "sağ çıkması", genellikle yavaş ve uykuda olması ve sitostatiklerin bu durum için zayıf bir tahriş edici olmasıdır. Yeni çalışma, bu uykuda kalmanın spesifik bir moleküler kaldıracını -RUNX1C→BTG2 ekseni- tanımlıyor ve bunun RNA izoformları düzeyinde farmakolojik olarak ayarlanabileceğini gösteriyor. Bu, "hızla bölünen hücreleri öldür" stratejisinden "uyandır ve öldür" stratejisine geçiş anlamına geliyor.

Peki pratikte bu neyi değiştirebilir?

• Yeni hedef: Nükseden/kemoradik dirençli AML'de terapötik hedef olarak RUNX1C. Antisens oligonükleotid (ASO) veya diğer RNA hedefli teknoloji yaklaşımı.
• "ASO + kemoterapi" kombinasyonları. Amaç, döngüyü senkronize etmektir: hücreleri dinlenme halinden çıkarıp maksimum hassasiyet aşamasında tedavi etmek.
• Seçim biyobelirteçleri: RUNX1C/BTG2 yükselmesi ve nüksetme sırasında RUNX1 düzenleyici metilasyonu hasta sınıflandırması ve risk izleme için adaydır.

Bağlam: RUNX1 ve BTG2 Hakkında Zaten Bildiklerimiz

• RUNX1 hematopoezin önemli bir transkripsiyon faktörüdür; onkohematolojide paradoksal bir durumdur: baskılayıcı veya onkogen olarak davranabilir - bağlam ve izoform çok şey belirler.
• BTG2, büyüme/farklılaşma baskılayıcı ve stres sinyal aracıdır; aktivasyonu genellikle hücre döngüsünün yavaşlamasına ve "durgunluğa" neden olur; bu normal koşullarda faydalıdır ve tümörlerde tedavinin stresinden kurtulmaya yardımcı olur.

Akılda tutulması gereken sınırlamalar

• Kliniğe giden yol. Onkohematoloji için ASO'nun yönelimi henüz şekilleniyor; güvenlik/verim çalışmaları ve kemoterapiyle hassas kombinasyon rejimlerine ihtiyaç var.
• AML'nin Heterojenliği. Tüm hastalar RUNX1C→BTG2 ekseni üzerinden nüks etmez; "anahtarın" gerçekten açık olduğu kişileri seçmek için doğrulanmış panellere ihtiyaç duyulacaktır.
• Sonuçların kanıtları: Şu ana kadar hücrelerde/farelerde ve hastaların moleküler profillemesinde gösterilmiştir; sağkalım faydasından bahsetmek için klinik çalışmalara ihtiyaç vardır.

Sırada ne var?

• RUNX1C için ASO'nun ve kemoterapi aşamalı uyandırma ve öldürme protokollerinin geliştirilmesi.
• Uyku halindeki direncin erken tespiti için biyobelirteçlerin (RUNX1C, BTG2, RUNX1 metilasyonu) klinik testleri.
• İzoform onkolojisi AML'nin ötesine geçiyor: Benzer izoform 'anahtarlarının' diğer kan kanserlerinde ve katı tümörlerde gizli olup olmadığını test ediyor.

Kaynak: Han C. ve diğerleri. İzoforma Özgü Bir RUNX1C-BTG2 Ekseni AML Durgunluğunu ve Kemoterapi Direncini Yönetir. Blood Cancer Discovery, 2025. https://doi.org/10.1158/2643-3230.BCD-24-0327