Exploiting network analysis to unravel breast cancer molecular features and identify novel targets

Razionale Le reti di co-espressione genica sono state utilizzate per definire firme geniche prognostiche e geni connessi centralmente come bersagli terapeutici nel cancro. Tuttavia, la maggior parte di questi studi sono puramente descrittivi, non sfruttando appieno la ricchezza di informazioni nascoste nelle reti costruite per indagare su specifiche ipotesi biologiche. Inoltre, le reti non sono mai state confrontate tra i sottotipi di cancro al seno (BC), nonostante la potenziale utilità di un tale approccio per capire come vengono stabilite e regolate specifiche caratteristiche molecolari. Ipotesi Abbiamo ipotizzato che la ricostruzione delle reti trascrizionali di BC potrebbe permetterci di affrontare questioni biologiche relative sia alla BC in generale che a specifici sottotipi di BC. Consentendo di formulare ipotesi verificabili su come modelli di espressione genica biologicamente / clinicamente rilevanti sono stabiliti e mantenuti in specifici sottotipi di BC, tale approccio potrebbe essere sfruttato per identificare e convalidare potenziali geni regolatori chiave, sviluppandoli in bersagli terapeutici. Obiettivi Abbiamo implementato un flusso di lavoro basato sull'analisi del dataset di espressione genica METABRIC BC, che abbiamo validato sia sulla base di analisi di database sia su approcci sperimentali. Ci proponiamo di confermare la sua validità come strumento per sezionare percorsi molecolari legati all'aggressività del BC, in particolare BC di tipo basale per il quale manca ancora un trattamento mirato, identificando i geni regolatori chiave suscettibili di intervento terapeutico. OBIETTIVO 1) - Scoprire come si stabiliscono pattern di espressione genica BC clinicamente rilevanti identificando hub regolatori trascrizionali e validandoli come bersagli terapeutici. OBIETTIVO 2) - Identificare farmaci in grado di indirizzare moduli di coespressione rilevanti attraverso un approccio di riposizionamento dei farmaci. OBIETTIVO 3) - Identificare i regolatori centrali di firme stromali specifiche. OBIETTIVO 4) - dimostrando la raggingibiltà in vivo mediata da siRNA di regolatori trascrizionali identificati. Design sperimentale I quattro WP sperimentali mirano a identificare e testare funzionalmente gli hub regolatori di moduli specifici correlati con le caratteristiche aggressive della BC (WP1) e con il cross-talk stroma-tumore (WP3). Verranno effettuati test funzionali mediante esperimenti di guadagno e perdita di funzione in linee cellulari selezionate, seguiti da saggi in vitro e in vivo e da profiling dell'RNA per sezionare le loro proprietà regolatorie. Identificheremo farmaci che possono colpire le reti rilevanti e testeremo la loro efficacia in uno screening ad alto contenuto, seguito da una validazione in vivo in topi NSG (WP2). Infine, concentreremo i nostri sforzi sulla dimostrazione della fattibilità di prendere di mira hub regolatori tramite la consegna di siRNA in vivo (WP4) e svilupperemo uno strumento basato sul web per interrogare le nostre reti (WP5). risultati aspettati Ci aspettiamo di identificare i regolatori centrali del BLBC e delle reti di espressione genica stromale che l'inibizione può interrompere interi moduli clinicamente rilevanti e di svilupparli in bersagli terapeutici utilizzando approcci basati sia sull'RNA che sui farmaci. Impatto sul cancro Nonostante i notevoli progressi nella conoscenza dei modelli di espressione genica e delle caratteristiche biologiche dei BLBC, la traduzione in nuovi trattamenti è stata difficile, a causa delle difficoltà nel raggiungere un'efficace inibizione in vivo e agli effetti parziali e alla resistenza spesso osservati prendendo di mira singole molecole. Il nostro lavoro permetterà di scoprire bersagli terapeutici in grado di inibire l'espressione di intere reti, aggirando potenzialmente questo problema. Inoltre, l'identificazione di farmaci già approvati e trattamenti a base di RNA approvati dalla FD