КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 24-24-00130
НазваниеПоиск и функциональный анализ энхансерных РНК, регулирующих рост и лекарственную устойчивость глиобластомы человека.
Руководитель Стасевич Екатерина Михайловна,
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук , г Москва
Конкурс №89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-208 - Молекулярная биология
Ключевые слова некодирующие РНК, энхансерные РНК, глиобластома, CRISPR/Cas9, устойчивость к химиотерапии
Код ГРНТИ34.15.51
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Глиобластома является агрессивной злокачественной опухолью клеток головного мозга. Одной из причин высокой смертности пациентов с глиобластомой является устойчивость клеток опухоли к темозоломиду - алкилирующему агенту, входящему в применяемый сейчас курс лечения. Поэтому изучение механизмов устойчивости глиобластомы к темозоломиду, а также поиск новых мишений для химиотерапии является актуальной задачей на сегодняшний день. Некодирующие РНК, экспрессирующиеся с энхансерных областей, называют энхансерными РНК (эРНК). Как и сами энхансеры, эРНК обладают тканевой специфичностью и могут регулировать экспрессию генов, участвующих в дифференцировке клеток и их злокачественной трансформации. Данный проект нацелен на поиск и функциональный анализ эРНК, влияющих на клеточную пролиферацию глиобластомы и чувствительность к темозоломиду. Используя открытые базы данных, мы отобрали аннотированные еРНК, имеющие близкое расположение и высокую корреляцию по экспрессии с генами, измененная экспрессия которых в глиобластоме коррелирует с устойчивостью клеток к темозоломиду. Ранее при помощи сходного методического подхода в локусе IGH была найдена эРНК, нокдаун которой влияет на пролиферацию клеток лимфомы Беркитта и их устойчивость к химиотерапии. В данном проекте будет осуществлён поиск эРНК, влияющих на устойчивость клеток глиобластомы к темозоломиду, и изучен механизм действия эРНК, имеющих наиболее яркие эффекты. Первым шагом будет проанализирован уровень экспрессии отобранных эРНК в клеточных линиях глиобластомы, проведен их нокдаун и сверхэкспрессия, в том числе методами CRISPRa и CRISPRi, и оценено влияние измененной экспрессии эРНК на чувствительность к темозоломиду. Одна такая эРНК, ассоциированная с геном STAT3 и влияющая на устойчивость клеток глиобластомы к темозоломиду, была найдена в предварительных экспериментах. Для тех эРНК, для которых будет показан наиболее яркий эффект на химиорезистентность, будут собраны люциферазные репортерные конструкции для анализа взаимодействия энхансерной области и промотерной области соответствующего гена. Также планируется идентификация с помощью масс-спектрометрии белков, взаимодействие которых с эРНК изменяется под действием темозоломида. Таким образом, в данном проекте будут проведен отбор эРНК, влияющих на устойчивость клеток глиобластомы к химиотерапии, и изучен механизм действия эРНК, имеющих наиболее яркие эффекты.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Были отобраны энхансерные РНК, потенциально влияющие на рост и клеточную устойчивость к темозоломиду, и исследованы последствия их нокдауна методом РНК-интерференции в клетках глиобластомы. В результате была обнаружена энхансерная РНК в локусе гена STAT3 (TMZR1-eRNA), значимо влияющая на экспрессию гена STAT3 и на устойчивость клеток глиобластомы к темозоломиду. Снижение экспрессии гена STAT3 в результате нокдауна TMZR1-eRNA было подтверждено снижением количества белка STAT3 на вестерн блоте. Сверхэкспрессия TMZR1-eRNA не привела к значимым изменениям ни в экспрессии гена STAT3, ни в скорости роста клеток, ни в их чувствительности к химиотерапевтическому агенту. Последнее наблюдение указывает на то, что в выбранных для исследования клетках эффекты TMZR1-eRNA уже находятся на уровне насыщения.
Публикации
1.
Стасевич Е.М., Симонова А.В., Уварова А.Н., Жеремян Э.А., Корнеев К.В., Богомолова Э.А., Демин Д.Э.
Анализ экспрессии энхансерной РНК LINC00910, коррелирующей с иммунорегулятором STAT3, в клетках глиобластомы
Медицинская иммунология
Medical Immunology (Russia)/ Meditsinskaya Immunologiya (год публикации - 2024)
10.15789/1563-0625-AOE-16923
2.
Стасевич Е.М., Симонова А.В., Богомолова Э.А., Мурашко М.М., Уварова А.Н., Жеремян Э.А., Корнеев К.В., Шварц А.М., Купраш Д.В., Демин Д.Э.
Cut from the same cloth: RNAs transcribed from regulatory elements
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms (год публикации - 2024)
10.1016/j.bbagrm.2024.195049
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В ходе реализации проекта был проведён комплексный анализ роли энхансерной РНК TMZR1, транскрибируемой в локусе гена STAT3, в формировании химиорезистентности клеток глиобластомы. Работа опиралась на ранее полученные данные о возможной связи TMZR1 с экспрессией STAT3 и откликом клеток на темозоломид. В первичной клеточной линии с наиболее высоким уровнем эРНК TMZR1 её нокдаун приводил к значимому снижению STAT3 и уменьшению жизнеспособности клеток при воздействии темозоломида. Подавление TMZR1 в линии DBTRG-05MG привело к значимому снижению IC50 для темозоломида, указывая на участие эРНК в механизмах химиорезистентности. В результате люциферазного репортерного анализа было показано, что нокдаун TMZR1 снижает активность промотора STAT3, а также нарушает работу системы промотор–энхансер. В совокупности результаты демонстрируют, что эРНК TMZR1 способна регулировать экспрессию STAT3 через влияние на промоторную активность и участвует в формировании лекарственной устойчивости глиобластомы.
Публикации
1.
Стасевич Е.М., Симонова А.В., Потеряхина А.В., Богомолова Э.А., Уварова А.Н., Жеремян Э.А., Корнеев К.В., Шварц А.М., Купраш Д.В., Демин Д.Э.
Enhancer RNA from STAT3 locus affects temozolomide chemoresistance of glioblastoma cells
Gene (год публикации - 2025)
10.1016/j.gene.2025.149297
Возможность практического использования результатов
Полученные результаты создают научно-технологический задел для разработки новых подходов к персонализированной терапии глиобластомы. Выявление регуляторной роли энхансерной РНК TMZR1 и её влияния на экспрессию STAT3 и формирование химиорезистентности открывает перспективы создания: новых биомаркеров прогнозирования чувствительности опухоли к темозоломиду; терапевтических мишеней, направленных на подавление STAT3-зависимых путей выживания опухолевых клеток; молекулярно-ориентированных средств, основанных на ингибировании патологически активных эРНК или коррекции их активности. Полученные данные могут быть использованы при разработке технологий доклинического тестирования противоопухолевых препаратов, а также способствовать созданию более эффективных схем лечения, что в перспективе повысит продолжительность и качество жизни пациентов.