È noto che esistono più di 100 diversi tipi di modificazioni chimiche dell'RNA. Nonostante siano note da diversi decenni, le loro funzioni sono state solo recentemente studiate a fondo.
Il nuovo campo dell'epitrascrittomica ha scoperto molte nuove funzioni di modifica dell'RNA sia nella normale fisiologia che nella malattia. Sono coinvolti in tutti gli aspetti della biologia dell'RNA, compresa la stabilità, l'elaborazione, la struttura, la localizzazione e la traduzione. Le modifiche dell'RNA sono mediate da enzimi specifici, mentre processi enzimatici separati mediano la loro rimozione e l'effetto a valle.
Molti studi hanno scoperto che le modificazioni dell'RNA ei loro enzimi catalitici sono spesso disregolati nel cancro e potrebbero rappresentare una nuova classe di bersagli farmacologici per la terapia del cancro.
La nostra ipotesi è che modifiche specifiche dell'RNA e gli enzimi responsabili della loro deposizione possano guidare la proliferazione delle cellule tumorali e la progressione del cancro mentre sono superflui per la sopravvivenza delle cellule normali e non trasformate. Di conseguenza, l'attività degli enzimi che modificano l'RNA potrebbe essere mirata al trattamento di specifici tipi di cancro. In particolare, studieremo due diversi tipi di metilazione dell'RNA, m6A e m2,2,7G rispettivamente nel contesto del linfoma anaplastico a grandi cellule e della leucemia mieloide acuta. Una terza linea di ricerca identificherà gli enzimi di modifica dell'RNA coinvolti nella progressione del cancro al seno.
Obiettivi
I tre obiettivi principali del progetto proposto corrispondono alle nostre tre principali linee di ricerca: 1: Studio dell'inibizione di METTL3 nei tumori maligni ALK-driven.
2: Caratterizzare l'ipermetilazione del cappuccio TGS1-dipendente nella leucemia.
3: Identificare gli enzimi RNA coinvolti nella progressione del cancro al seno.
Design sperimentale
Useremo una combinazione di approcci basati su ipotesi e imparziali per comprendere le funzioni degli enzimi RNA nel cancro. Il primo approccio, basato sui nostri studi precedenti, è volto a caratterizzare il ruolo di specifici enzimi RNA in specifici tipi di cancro. Il secondo approccio si basa sugli schermi di abbandono CRISPR-Cas9 per identificare gli enzimi RNA specificamente richiesti per la crescita e la progressione delle cellule tumorali.
Oltre alla nostra caratterizzazione fenotipica delle cellule tumorali dopo l'inattivazione dell'RNA metiltransferasi, studieremo anche i meccanismi molecolari coinvolti dalle modificazioni della mappatura a livello del trascrittoma e identificheremo bersagli diretti degli enzimi RNA nel cancro. Otterremo questo utilizzando diverse tecniche ad alto throughput come RNA-seq, RIP-seq e spettrometria di massa.