ASO’lar, akciğer kanseri (LC) dahil olmak üzere farklı antikanser tedavileri için geniş uygulamalara sahiptir. Akciğer skuamöz hücreli karsinomu için anti-anjiyojenik tedavilerin etkileri sınırlıdır ve ters yan etkilerle ilişkilidir. Elde edilen son kanıtlar, LC ve anti-anjiyojenik stratejilerin geliştirilmesi için, RNA tabanlı tedavilerin potansiyelini yönlendiren tümör ilerlemesi ve VEGF modülasyonunda uzun kodlamayan RNA’ların rolünü ortaya koymuştur. LINC00173.v1’in aşırı ekspresyonu, skuamöz hücreli karsinom hastalarında proliferasyon, tümörijenez, vasküler endotelyal hücrelerin göçü ve zayıf genel sağkalım ile ilişkili olmuştur. LINC000173.v1 miR-511-5p süngerleme yoluyla VEGFA ekspresyonunu yukarı düzenler ve ASO’lar kullanılarak LINC000173.v1’in inhibisyonu, tümör büyümesinin azalmasına ve sisplatin duyarlılığının artmasına neden olur. Yakın zamanda yapılan bir çalışma, ASO’ların T hücresi tükenmesi ve WNT sinyallemesinde rol oynayan metadherin ekspresyonunu aşağı düzenleme potansiyelini göstermiştir. 
Kilitli nükleik asit (LNA) ile modifiye edilmiş ASO’lar kullanan hücre çizgilerinde ve spontan fare modellerinde metadherinin aşağı regülasyonu, LC progresyonunu ve metastazı önemli ölçüde azaldığı bulunmuştur. Benzer şekilde miR-21, NSCLC’de en çok farklı şekilde düzenlenmiş mikroRNA’lar arasındadır ve hücre büyümesini, çoğalmasını, göçünü, istilasını, apoptozunu ve ilaç direncini düzenler. Ge vd son zamanlarda miR-21 ekspresyonunu inhibe etmek için fosforotioat ASO’ların kullanıldığını bildirmiş, bu ASO’ların NSCLC hücrelerinin proliferasyonunu azalttığını ve kaspaz-8 yolu aktivasyonu yoluyla apoptozu indüklediğini bulmuştur. KRAS, farklı kanserlerde sıklıkla mutasyona uğramış bir gendir ve KRAS’ta aktive edici mutasyonlar, NSCLC dahil olmak üzere insan tümörlerinin % 20’sinde görülür. KRAS, kanser tedavisi için oldukça kabul edilen bir hedeftir ve bununla birlikte, mutant KRAS için farmakolojik küçük moleküllerin geliştirilmesi zorlayıcı olmaya devam etmektedir. Ayrıca tanımlanan inhibitörlerin çoğu hala erken evre klinik denemelerdedir.
AZD4785, proteinin yanı sıra mutant KRAS mRNA’yı seçici olarak azaltan, yüksek afiniteli bir KRAS mRNA hedefleyen terapötik ASO’dur. RAS-MAPK yollarının inhibitörlerinden farklı olarak, bu tükenme MAPK yolunun geri bildirim döngüsünü etkinleştirmemiştir. AZD4785, efektör yollarını aşağı regüle eder ve mutant KRAS’ı barındıran hücrelerin proliferasyonunu seçici olarak azaltır. AZD4785’in NSCLC farelerine ksenograftlara ve mutant KRAS barındıran hasta kaynaklı ksenograftlara sistemik enjeksiyonu, KRAS ekspresyonunu inhibe etmiş ve güçlü anti-tümör aktivitesini indüklemiştir. Bu, AZD4785 ve diğer yeni ASO’ların KRAS ve diğer mutasyona uğramış onkojenleri tedavi etmek için yenilikçi terapötik yaklaşımlar olduğu ileri sürülmüştür. Wang vd PEG yan zincirleri, DNA omurgası ve antisens oligonükleotitlerin sarkıntılarından oluşan şişe fırçası benzeri bir yapı oluşturan yeni polietilen glikol (PEG) bağlı antisens terapötik oligonükleotitlerin yapımını bildirmiştir. Bu formülasyonlar, yüzeyde yüksek yoğunlukta PEG’ye sahiptir, bu da ASO’ların DNA ve proteinlerle istenmeyen etkileşimlerini azaltır (enzimatik bozunmadan korur) ve antisens çıkıntılarının hedef mRNA ile hibridize olma şansını artırır, böylece protein ekspresyonunu azaltır.
Bu çalışma, akciğer kanserinde bu PEGile ASO’lar tarafından KRAS hedeflemesi değerlendirilmiştir. Bu modifiye ASO’lar, geleneksel saç tokalarından daha yüksek inhibisyon etkilerine sahiptir ve antisens molekülleri, mutant KRAS (G12C) genini eksprese eden LC hücre çizgisinin proliferasyonunu azaltır. Bu ASO’lar, artmış in vivo tutma süresi göstermiş (PEG’nin yüksek biyolojik uyumluluğu nedeniyle), ASO’lar aracılı tedavilerin biyofarmasötik etkililiklerini ve çeviri uygulanabilirliğini iyileştirmek için önemli bir stratejiyi temsil etmektedir. Küçük GTP bağlayıcı protein ailesinin bir üyesi olan 4C (ARL4C) gibi ADP-ribosilasyon faktörü, adenomatöz hiperplazik lezyonlarda (adenokarsinomun öncülleri) ve akciğer kanserinde sıklıkla aşırı eksprese edilir. ARL4C hücre proliferasyonunu teşvik eder ve akciğer kanseri için potansiyel bir terapötik hedeftir.
Ekspresyonu, farklı histolojik aşamalarla (adenokarsinom, minimal invaziv adenokarsinom ve invazif adenokarsinom) doğrudan ve kötü prognozla ilişkilidir. ARL4C’yi (ASO-1316) hedefleyen ASO’lar, KRAS ve EGFR mutasyonlarını taşıyan akciğer kanseri hücre hatlarında RAS ile ilişkili substrat aktivitesinde azalma göstermiştir. Ayrıca hücre proliferasyonunu ve göçünü inhibe etmiş ve Yes ile ilişkili protein-1’in (YAP-1) nükleer ithalatını bastırmıştır. Ek olarak, ASO-1316 ortotopik fare modellerinde KRAS ve EGFR mutasyona uğramış akciğer kanseri hücre dizilerinin tümör oluşumunu azaltmıştır. Bu çalışma, premalign lezyonların başlangıcında, tümör ilerlemesinde ve gelişiminde ARL4C’nin rolünü belirlemiş ve mutasyon durumuna bakılmaksızın ARL4C aşırı ekspresyonu olan LC hastaları için ASO-1316’nın potansiyel bir terapötik ajan olarak faydasını göstermiştir.
Yakın zamanda yapılan bir çalışma, deoksiadenozin (dA 40) ile bağlanan ASO’ların glukan şizofilan (SPG) ile kompleks oluşturabildiğini ve ASOs- dA 40 / SPG kompleksinin Dectin-1 (bir glukan reseptörü) tarafından tanınabildiğini göstermiştir. Bu akciğer kanseri hücreleri ve antijen sunan hücreler (APC’ler) üzerinde ifade edilir. KRAS’ı hedefleyen ASOs -dA 40 / SPG, Dectin-1 eksprese eden LC hücrelerinde KRAS ekspresyonunu inhibe etmiş ve buna bağlı olarak hücre büyümesini azaltmıştır. Bu ASOs-dA40 / SPG kompleksi, dA 40’ın kabiliyetine bağlı olarak gemsitabinin sitotoksik etkisini arttırmıştır. İlginç bir şekilde, içselleştirmeden sonra, bu etkileşim çözülür ve gemsitabin kompleksten kolayca salınır. SPG ve dA40 taşıyan ASO’ların konjugasyonunun gemsitabin ve diğer yapısal olarak benzer ilaçlar için potansiyel taşıyıcılar olarak hizmet edebileceği anlamına gelir. ASOs-dA40 / SPG komplekslerinin KRAS’ı hedefleme ve gemsitabin etkinliğini artırma konusundaki bu ikili yeteneği nedeniyle, bu formülasyonların klinik çalışmalarda değerlendirilmesi ilgi çekmektedir.
Sinyal dönüştürücü ve transkripsiyon 3 aktivatörü (STAT3), onkojenik olan ve onkojenik olmayan sinyalleşme için merkezi bir moleküldür. STAT3 aşırı ekspresyonu, LC dahil olmak üzere çeşitli kanserlerin ilerlemesi ile ilişkilidir ve bu da onu kanser tedavisi için potansiyel bir hedef haline getirir. Etil modifikasyonlarından oluşan gelişmiş bir ASO olan AZD9150, küçük moleküllü inhibitörler aracılığıyla transkripsiyon faktörlerini hedeflemek zor olduğundan STAT3’ü hedeflemek için tasarlanmıştır. Klinik öncesi değerlendirmeler, AZD9150’nin STAT3’ün ekspresyonunu azalttığı, lenfoma ve LC’nin çeşitli preklinik kanser modellerinde belirgin antitümör etkiler sergilediği bulunmuştur. Yaygın büyük B hücreli lenfoma (DL-BCL) için bir faz I klinik çalışmada (NCT01563302), AZD9150 iyi tolere edilmiş ve çok önceden tedavi edilmiş hastaların bir alt grubunda etkinlik göstermiştir. günümüzde, AZD9150’nin bağışıklık kontrol noktası inhibitörleri ile kombinasyon çalışmaları devam etmektedir.
STAT3’ün terapötik susturulması, STAT3’ün hedef bölgelere bağlanması hedeflenerek de sağlanabilir. CS3D, STAT3 hedef genlerinin yanıt elemanına karşılık gelen bir siklik 15-mer oligonükleotid tuzağıdır. CS3D tuzağı, EGFR inhibitörüne dirençli NSCLC hücreleri üzerinde test edilmiş, mRNA ve protein seviyelerinde STAT3 hedefli c-MYC geninin aşağı regülasyonu ile sonuçlanmıştır. Ayrıca, CS3D hücre proliferasyonunu, kolonizasyonunu inhibe etmiş, in vitro apoptozu arttırmış ve in vivo c-MYC ekspresyonu ile birlikte tümör büyümesini azaltmıştır. Bu nedenle, STAT3’ün RNA bazlı oligonükleotitler ile hedeflenmesi, küçük moleküllü kimyasal inhibitörler için LC için etkili terapiler geliştirmek için umut verici bir alternatiftir.
Bcl2 ve Akt1’in yüksek ekspresyonu, LC’de büyümeyi, proliferasyonu ve apoptotik kaçırmayı teşvik eder ve Bcl2, hem NSCLC hem de SCLC için potansiyel bir terapötik hedeftir. G3139 ve RX-0201, sırasıyla Bcl2 ve Akt-1’i hedefleyen ASO’lardır, ancak yetersiz olması nedeniyle klinik çalışmalarda sınırlı etkinlik sergilemiştir. Bu ASO’lar, Gapmer stratejisi ve 5 ‘ve 3′ uçlarında 2′-O-metil modifikasyonları kullanılarak modifiye edilmiştir. Hedefleme ve dağıtımı geliştirmek için, kanser hücresine özgü lipid nanopartiküller bu modifiye ASO’larla sentezlenmiştir. ASO’nun birlikte yüklenmiş nanopartikülleri, gelişmiş koloidal stabilite, daha küçük partikül boyutu ile yüksek kapsülleme ve daha yüksek hücresel alım sergilemiştir. T7-ASO-lipid nanopartiküller, Bcl2 ve Akt-1in LC hücre hatlarının ekspresyonunu azaltmış, üstün antitümör etkiler sergilemiş ve LC ksenogreft taşıyan farelerde genel sağkalımı (OS) iyileştirmiştir. İn vitro Bcl2 için gapmer göre G3139 ASO Lipid nano parçacıklarının aktivitesi de değerlendirilmiştir. G3139-GAP (2’-O-metil nükleotidlerle) DOTAP, yumurta PC, kolesterol ve Tween 80 lipid nanopartiküllerine dahil edilmiş, antikanser etkinliği A549 hücrelerinde ve ksenograft fare modellerinde incelenmiştir. Bu boşluk bazlı ASO’lar lipid nanopartikülleri, hücre hatları ve tümörlerde protein düzeyinin yanı sıra mRNA’daki Bcl2 ekspresyonunu azaltmış, tümör büyümesini inhibe etmiş ve OS’yi iyileştirmiştir.
Kendi kendini yenileyen tümör başlatan hücreler (TIC’ler) veya kanser kök hücreleri esas olarak tümörün başlamasına, nüksetmesine ve tedaviye karşı direnir. Glisin dekarboksilazın (GLDC) aşırı ekspresyonu ve aktivitesi TIC’leri korur ve muhtemelen NSCLC’nin tümörijenezinden sorumludur. GLDC, pirimidin metabolizmasını ve kanser hücresi çoğalmasını düzenleyen glisin ve serin metabolik yolunun önemli bir üyesidir. Ayrıca GLDC için hiçbir terapötik molekül mevcut değildir. Ekleme modüle edici sterik blok ASO’lar, GLDC kodlama transkriptlerinin açık okuma çerçevesini bozmak ve anlamsız aracılı bozunmayı indüklemek için ekson atlamayı indüklemek üzere oluşturulmuştur. Bu GLDC sterik bloklar, hücre proliferasyonunu, LC hücre hatlarının kolonizasyonunu ve NSCLC TIC’lerden türetilmiş tümör kürelerini inhibe etmiştir. Aday GLDC ASO’lar, farelerde TIC’lerden türetilen ksenograftların tümör büyümesini azaltmıştır. Genel olarak, bu raporlar, ASO’ların LC için RNA tabanlı terapötik rejimler tasarlama ve geliştirme konusunda umut vaat etmektedir.
Kaynakça:
ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5376066/
researchgate.net/publication/333089303_Site-specific_replacement_of_phosphorothioate_with_alkyl_phosphonate_linkages_enhances_the_therapeutic_profile_of_gapmer_ASOs
sciencedirect.com/science/article/pii/S2162253117302408
springer.com/article/10.1186/s12943-021-01338-2
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu