Антисмысловые олигонуклеотиды ингибируют клетки миеломы in vitro и in vivo

Ученые из Университета Калифорнии в Сан-Диего совместно с разработчиком Спинразы — компанией Ionis Pharmaceuticals, разработали антисмысловые олигонуклеотиды, прерывающие клеточный цикл множественной миеломы.

Известно, что при множественной миеломе (ММ) воспалительные и противовирусные молекулярные пути способствуют прогрессии заболевания и образованию раковых стволовых клеток. В новой работе ученые предположили, что один из участников этих путей, регуляторный фактор интерферона IRF4, обеспечивает регенерацию клеток-предшественников ММ.

На первом этапе исследования авторы подобрали наиболее подходящие клеточные и ксенографтные модели ММ и оценили вклад экспрессии IRF4 в развитие опухоли. С помощью полнотранскриптомного и иммуногистохимического анализов они установили, что для клеток ММ характерен высокий уровень экспрессии IRF4. Кроме того, действие IFR4 приводит к апрегуляции основных поверхностных маркеров плазматических клеток, в том числе CD38. Дальнейший анализ генной экспрессии выявил признаки дерегуляции клеточного цикла.

Транскрипционные факторы плохо поддаются выключению с помощью малых молекул, поэтому ученые использовали антисмысловые олигонуклеотиды (ASO), чтобы снизить стабильность транскриптов IRF4.

In vitro использование ASO сокращало уровень мРНК и продукта IRF4 и снижало способность клеток ММ к образованию колоний. Клеточный цикл прерывался на стадии G1. Действие ASO проявлялось через 48 часов после обработки и предшествовало существенным переменам в общей жизнеспособности клеток.

ASO также протестировали ex vivo, используя клетки миеломы из агрессивной ксенографтной модели MM9-PDX. Клетки MM9-PDX демонстрировали высокую чувствительность к ингибированию IRF4, опосредованному ASO. Уровень мРНК IRF4 при этом сильно снижался. Обработка ASO ex vivo клеток костного мозга здоровых доноров приводила к умеренному снижению экспрессии IRF4; доля нормальных B-клеток при этом не изменялась.

Эффективность ASO была подтверждена in vivo на ксенографтных моделях. Мыши хорошо переносили лечение, опухолевая нагрузка у них уменьшалась, снижалась экспрессия IRF4 и MYC и повышалась выживаемость. Кроме того, наблюдалось снижение маркеров плазматических клеток в периферической крови, в том числе тех, экспрессия которых регулируется IRF4. Уровни клеток опухоли (CD38+CD138+) и их предшественников (CD38+CD138-) в костном мозгу модельных мышей были сравнимы с показателями контрольных мышей без опухоли. Безопасность терапии для нормальных B-клетках была подтверждена в опытах на иммунокомпетентных мышах.

«Результаты доклинических исследований поразительны: мы не могли найти у мышей, получивших лечение, клеток миеломы, чтобы их изучить», — говорит одна из главных авторов работы Лесли Крюс, доцент Медицинской школы Университета Калифорнии в Сан-Диего.

Леналидомид — противоопухолевый иммуномодулятор, относящийся к терапии первой линии для пациентов с ММ, — также останавливает клеточный цикл на стадии G1. В опытах in vitro ученые показали, что что предварительная обработка ASO делает клетки ММ более чувствительными к леналидомиду и дает более выраженное снижение экспрессии IRF4. ASO усиливали действие и других препаратов, применяемых в клинике.

Препарат против ММ на основе ASO, специфичных к IRF4, получил название ION251 и в настоящее время проходит фазу 1 клинических испытаний.