Glioblastoma'da radyoterapi etkinliğini BRD9 inhibisyonu ile artırmak

Glioblastoma (GBM), yüksek heterojenite, invaziv büyüme ve sınırlı tedavi seçenekleri ile karakterize edilen, en agresif ve tedaviye dirençli beyin tümörlerinden biri olmaya devam etmektedir. Cerrahi rezeksiyon, radyoterapi ve temozolomid kemoterapisini (Stupp protokolü) içeren güncel standart tedavilere rağmen, nüks ve direnç hâlâ sıkça görülmektedir. Bu çalışmada, kromatin yeniden şekillenmesi ve transkripsiyonel kontrolle ilişkili bromodomain içeren bir protein olan epigenetik düzenleyici BRD9'u hedefleyerek GBM'de radyoterapiye yanıtı artırmayı amaçladık. U373 ve U87MG hücrelerinde seçici bir inhibitör (I-BRD9) ve CRISPR aracılı BRD9 silinmesini iyonizan radyasyon (IR) ile birleştirdik. BRD9 kaybı hücre canlılığını azalttı ve IR ile kombinasyonda klonojenik sağkalımı daha da düşürdü. Erken kromatin etkilerini değerlendirmek için BRD9 ile ilişkili asetilasyon işaretlerini içeren bir histon Western blot paneli uyguladık ve BRD9 inhibisyonu/knock-out sonrası aktif kromatin imzalarında küresel bir azalma tespit ettik. Bu bulgular, BRD9'un epigenetik manzarayı yeniden şekillendirerek gözlenen radyosensitizasyona katkıda bulunabileceğini gösterdi.BRD9 kaybıyla değişen yolakları ortaya koymak için, iki GBM hücre hattında (U373 ve U87MG) BRD9 inhibisyonu veya genetik silinmeye maruz bırakarak transkriptomik profilleme gerçekleştirdik. BRD9'un aşağı düzenleyici etkisi nedeniyle, çalışmalarımız dört farklı RNA-seq analizinde kesişen ve ekspresyonu azalan genlere odaklandı. Farklı koşullarda ortak olarak 31 genin aşağı regüle edildiği bulundu ve yolak analizi bu genlerin MYC sinyalleşmesi ve translasyon makinesi ile ilişkili olduğunu gösterdi. BRD9 bozulması, translasyon, MYC sinyalleşmesi ve ribozom biyogenezi programlarını sürekli olarak yeniden şekillendirdi; 31 genin çoğu translasyon makinesi ve tRNA aminoaçilasyonu bileşenlerini kodluyordu. Çalışmamızda özellikle aminoaçil-tRNA sentetazları (AARS1, CARS1, GARS1, WARS1, YARS1) ve EIF2S2'ye odaklandık. qPCR, bu hedeflerin koordineli baskılanmasını doğruladı. Mekanistik olarak verilerimiz, aaRS/EIF2S2 ekspresyonunu ve ribozom biyogenezini koordine eden işlevsel bir BRD9–MYC eksenini desteklemektedir. MYC aşırı ekspresyonu, translasyonla ilişkili transkriptleri ve ribozom biyogenezi belirteçlerini geri kazandırarak BRD9 inhibisyonunun etkilerini tersine çevirdi ve bu bağımlılığı pekiştirdi. Buna paralel olarak, ribozom üretimi için gerekli rRNA türlerinin (47S, 28S, 18S, 5.8S, 5S) transkriptleri BRD9 inhibisyonu/knock-out sonrasında azaldı; bu durum epigenetik kaymayla uyumlu olup BRD9'un translasyon kapasitesini sürdürdüğünü destekledi. Tüm bu bulgular, BRD9'un GBM'de kromatin erişilebilirliğini protein sentezi lehine düzenleyen bir epigenetik düzenleyici olduğunu ve hedeflenmesinin translasyon makinesini bozarak radyoterapiye duyarlılığı artırabileceğini göstermektedir. İleriye dönük çalışmalar BRD9 ve MYC'nin genomik bağlanma bölgelerini ve etkileşim ortaklarını ortaya çıkaracak, ayrıca BRD9–MYC–aaRS/EIF2S2 devresinin bozulmasının GBM'yi in vivo koşullarda radyasyona kalıcı olarak duyarlılaştırıp duyarlılaştırmadığını test edecektir.