Διερεύνηση του ρόλου παραγόντων που συμμετέχουν στη διαδικασία πολυαδενυλίωσης του μηνύματος RNA στην ανάπτυξη του καρκίνου του μαστού
Authors: Κομίνη Χρυσούλα 
Published: September 2021

H διαμόρφωση του 3΄άκρου του mRNA περιλαμβάνει την επιλογή του σήματος πολυαδενυλίωσης και την προσθήκη της ουράς του πολυ(Α) η οποία συμμετέχει στη μετατόπιση από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα, τη σταθερότητα και την αποτελεσματική μετάφραση. Η επιλογή μη καθιερωμένων θέσεων πολυαδενυλίωσης είναι μια ρυθμιζόμενη διαδικασία που συνοδεύεται από αυξημένη έκφραση ογκογονιδίων (που φέρουν πολλαπλά σήματα πολυαδενυλίωσης) και αυξημένο πολλαπλασιασμό.Η πολυ(Α) πολυμεράση α (PAPOLA) συμμετέχει καθοριστικά στη διαμόρφωση του 3΄άκρου τους mRNA. Δεδομένου ότι αυξημένη ενεργότητα των ενζύμων πολυαδενυλίωσης αποτελούν αρνητικό προγνωστικό παράγοντα στον καρκίνο του μαστού, στην παρούσα εργασία διερευνήθηκε η πιθανή συνεισφορά της PAPOLA στον καρκινικό φαινότυπο και ταυτόχρονα οι πιθανοί υποκείμενοι μηχανισμοί που συμβάλουν στα χαρακτηριστικά των καρκινικών κυττάρων.Η μελέτη της έκφρασης της PAPOLA μέσω ανοσοϊστοχημείας σε καρκινώματα μαστού έδειξε ισχυρή συσχέτιση με το σποραδικό καρκίνο, με τον τριπλά αρνητικό υπότυπο καρκίνου του μαστού, με το λοβιακό ιστολογικό τύπο, καθώς και με τα αρνητικά για προγεστερονικούς υποδοχείς καρκινώματα. Επιπλέον, στους καλά διαφοροποιημένους όγκους (Grade I), η έκφραση της PAPOLA συσχετίστηκε με δυσμενείς παράγοντες πρόγνωσης (το μέγεθος όγκου, το προχωρημένο στάδιο νόσου, τα χαμηλά ποσοστά επιβίωσης).Η αποσιώπηση του γονιδίου της PAPOLA στις καρκινικές σειρές μαστού MCF-7 και MDA-MB 231 προκάλεσε την αναστολή του πολλαπλασιασμού και μετατόπιση των κυττάρων στη G0/G1 φάση του κυτταρικού κύκλου και μείωση της ικανότητας των κυττάρων να αναπτύσσουν αποικίες σε ημι-στερεή καλλιέργεια. Επιπλέον, προκαταρκτικά πειράματα έδειξαν ότι η αποσιώπηση του γονιδίου της PAPOLA ενίσχυσε τη χημειοευαισθησία των κυττάρων στον αντικαρκινικό παράγοντα Paclitaxel.Απροσδόκητα, η υπερέκφραση της PAPOLA στα MCF-7 και HEK 293 κύτταρα οδήγησε σε αναστολή του πολλαπλασιασμού τους και επακόλουθο κυτταρικό θάνατο. Η αύξηση των επιπέδων της ογκοκατασταλτικής πρωτεΐνης p53 και της πέψης της PARP, υποδηλώνουν την ενεργοποίηση του αποπτωτικού μηχανισμού.Η υπερέκφραση της PAPOLA στα MDA-MB 231 κύτταρα οδήγησε σε προώθηση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού καθώς και δραματική αύξηση του μεγέθους των αποικιών των κυττάρων, όταν αυτά καλλιεργήθηκαν σε ημι-στερεή καλλιέργεια.Αποσιώπηση της PAPOLA οδήγησε σε μείωση των επιπέδων της κυκλίνης D1(CCND1) σε επίπεδο πρωτεΐνης και σε mRNA, τo οποίο υφίσταται τη διαδικασία της εναλλακτικής πολυαδενυλίωσης, ενώ υπερέκφρασή της, όπου ήταν ανεκτή, σε αντίστοιχη αύξηση. Επιπλέον, προέκυψε ότι η PAPOLA συνεισφέρει στην εναλλακτική πολυαδενυλίωση του mRNA της CCND1 καθότι η αντιπροσώπευση της μεγάλου μήκους ισομορφής του mRNA της CCND1 ήταν αντιστρόφως ανάλογη των επιπέδων έκφρασης της PAPOLA.Αποσιώπηση της PAPOLA στα κύτταρα, δεν επηρέασε το μήκος της πολυ(Α) ουράς του mRNA της CCND1, ενώ αντίθετα κατά την υπερέκφρασή της παρατηρήθηκε επιμήκυνση των πολυ(Α) αλυσίδων. Επίσης, η μεγάλου μήκους ισομορφή mRNA της CCND1 συνοδευόταν από μια μικρότερου μήκους πολυ(Α) ουρά, σε αντίθεση με τη βραχεία ισομορφή η οποία φέρει μια μεγάλου μήκους αλυσίδα.Συμπερασματικά, προκύπτει ότι η υπερέκφραση της PAPOLΑ που παρατηρείται στον καρκίνο του μαστού μπορεί να συνεισφέρει στο καρκινικό φαινότυπο μέσω ενίσχυσης του μήκους της πολυ(Α) ουράς, της εναλλακτικής πολυαδενυλίωσης και ως εκ τούτου της έκφρασης mRNA με ογκογόνο δράση.