La trascrizione guidata da Rb limita i suoi effetti soppressivi del tumore nel cancro al seno

Un nuovo studio rivela che la proteina del retinoblastoma (Rb), nota per il suo ruolo nella soppressione della crescita tumorale, può paradossalmente limitare i suoi effetti anti-cancro attraverso la sua attività trascrizionale nel cancro al seno. I risultati sfidano le ipotesi esistenti su come funziona Rb in risposta ai trattamenti farmacologici che mirano alle chinasi dipendenti dalla ciclina (CDK). I ricercatori hanno scoperto che mentre gli inibitori CDK4/6, comunemente utilizzati nelle terapie per il cancro al seno ormonale recettore positivo (HR +), attivano Rb riducendone la fosforilazione, questa attivazione porta a un accumulo significativo di Rb sulla cromatina, alterando potenzialmente i processi trascrizionali al di fuori del controllo del ciclo cellulare.

La proteina Rb agisce come un soppressore del tumore impedendo la divisione cellulare incontrollata. Lo fa principalmente legandosi e inibendo i fattori di trascrizione E2F nei promotori genici, bloccando così l'espressione dei geni necessari per entrare nella fase S del ciclo cellulare. Questa soppressione è facilitata dalla forma ipofosforilata di Rb, che è considerata attiva. Tuttavia, durante la fase G1 del ciclo cellulare, CDK come CDK2, CDK4 e CDK6 fosforilano Rb, rendendolo inattivo e permettendo ai fattori E2F di guidare la transizione nella fase S. In molte cellule tumorali, Rb rimane intatto, rendendolo un obiettivo terapeutico chiave.

Gli inibitori selettivi della CDK, inclusi gli inibitori della CDK4/6, sono stati sviluppati per mantenere l'Rb nel suo stato ipofosforilato, portando alla regolazione al ribasso dei geni bersaglio E2F e inducendo l'arresto di G1. Clinicamente, questi inibitori hanno dimostrato l'efficacia nella soppressione della proliferazione tumorale nei tumori al seno HR+, diventando componenti centrali delle strategie di trattamento di prima linea sia per le fasi iniziali che avanzate della malattia.

Studi precedenti hanno indicato che l'Rb attivo interagisce con altri fattori di trascrizione per modulare le loro attività. Pertanto, l'attivazione farmacologica dell'Rb potrebbe influenzare programmi trascrizionali più ampi che influenzano gli esiti terapeutici. Tuttavia, le conseguenze trascrizionali a valle dell'attivazione sostenuta dell'Rb nel cancro rimangono in gran parte indefinite, nonostante l'uso clinico diffuso degli inibitori CDK4 / 6. La mappatura dell'occupazione della cromatina di Rb su tutto il genoma è stata storicamente impegnativa a causa di limitazioni tecniche nell'immunoprecipitazione della cromatina seguita da sequenziamento (ChIP-seq), in particolare il basso rapporto segnale-rumore.

I precedenti tentativi di affrontare questo problema hanno coinvolto l'uso di Rb espressamente esposto, etichettato, un approccio che potrebbe non riflettere accuratamente i cambiamenti dinamici nei livelli di Rb endogeno durante il ciclo cellulare e potrebbe introdurre artefatti relativi ai metodi di tagging. La maggior parte degli studi precedenti su Rb ChIP-seq si sono concentrati su cellule non trasformate, lasciando irrisolto l'impatto dell'inibizione di CDK sul profilo di legame della cromatina di Rb e sull'attività trascrizionale nelle cellule tumorali. Per superare queste sfide, i ricercatori hanno impiegato una tecnica chiamata clivaggio sotto bersagli e rilascio utilizzando nucleasi (CUT&RUN), consentendo una mappatura ad alta risoluzione di Rb nativo, non etichettato, senza la necessità di collegamenti incrociati formali con l'ideide.

Utilizzando anticorpi monoclonali convalidati, hanno ottimizzato questo metodo nelle linee cellulari del cancro al seno HR+ (MCF7 e ZR-75-1), identificando picchi specifici di Rb che erano assenti nelle cellule knockout RB1-isogeniche, confermando la specificità dell'analisi. Quando l'inibizione di CDK4/6 è stata indotta con abemaciclib, entrambe le linee cellulari hanno mostrato ipofosforilazione di Rb, riduzione dei livelli totali di Rb e arresto di G1, come previsto.

Questi risultati sono stati corroborati utilizzando palbociclib, un altro inibitore di CDK4/6, ed estesi alle linee di tumore ovarico guidato dalla ciclina E inibito da CDK2, suggerendo potenziali implicazioni più ampie. I risultati evidenziano la complessa interazione tra attivazione di Rb e regolazione trascrizionale nelle cellule tumorali, indicando che gli attuali approcci terapeutici potrebbero aver bisogno di considerare più del semplice arresto del ciclo cellulare quando si valuta l'efficacia degli inibitori di CDK. Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere appieno le conseguenze trascrizionali dell'attivazione di Rb sostenuta e come queste potrebbero contribuire alla resistenza terapeutica o alle risposte alterate al trattamento.

Come sottolinea lo studio, chiarire questi effetti potrebbe portare a strategie migliori per l'utilizzo degli inibitori della CDK nella terapia del cancro.