EPIgenetika a in vivo rezistence kmenových buněk chronické myeloidní leukémie vůči inhibitorům tyrosinkinázy (EPIK)

Chronická myeloidní leukémie (CML) je modelem leukemogeneze, protože maligní transformace hematopoetické kmenové buňky je považována za důsledek jedinečné významné události: translokace t(9;22), která je schopna produkovat chimérický protein BCR-ABL. . Léčba CML dosáhla značného pokroku díky vývoji inhibitorů tyrosinkinázy (TKI) zaměřených na aktivitu proteinu BCR-ABL. Navzdory účinnosti těchto léků několik studií prokázalo existenci intraklonální heterogenity a in vivo přežití podskupiny leukemických kmenových buněk (LSC):

• Ve většině případů detekovatelné reziduální onemocnění a po léčbě trvající několik let.
• Recidiva asi poloviny pacientů po ukončení TKI; tyto relapsy jsou důkazem perzistence LSC in vivo, i když je klon CML zvláště citlivý na TKI.
• Případy nevysvětlené rezistence na TKI (žádná mutace BCR-ABL atd...)

Mechanismy zapojené do přežití LSC in vivo zůstávají do značné míry neznámé. Za přežití LSC by mohly být zodpovědné mechanismy nezávislé na aktivitě BCR-ABL TK. Nicméně skutečnost, že CML je důsledkem t(9; 22), pokud se objeví v HSC, naznačuje, že specifický biologický stav kmenových buněk by měl hrát roli při vzniku onemocnění a pravděpodobně zvláštní rys této podskupiny buněk . Několik studií prokázalo zásadní roli epigenetických faktorů v chování kmenových buněk (klid, sebeobnovení nebo proces diferenciace). V CML buňkách byla pozorována epigenetická dysregulace exprese některých genů a změny v metylaci DNA se podílejí na progresi CML směrem k akcelerované nebo blastické fázi, odolnější vůči TKI. Tato pozorování vedla ke klinické studii kombinující TKI s epigenetickými léky, která potvrdila in vivo zapojení epigenetických mechanismů během progrese CML. Role epigenetiky v časné rezistenci podskupiny buněk chronické fáze CML však zůstává neznámá.

Předpokládá se, že epigenetické znaky by se mohly podílet na TKI rezistenci CML LSC a jejich přežití v kostní dřeni.

Aby bylo možné identifikovat nové mechanismy a/nebo nové cíle zapojené do LSC rezistence, výzkumník zvolil globální přístup profilu metylace DNA s mikročipem HM450K. Řešitel analyzoval tříděnou podskupinu CML CD34+ CD15- buněk (n=6) ve srovnání s: 1) CD34+ CD15- buňkami od zdravých dárců (hematopoetické štěpy), aby se eliminovaly specifity normální hematopoetické hierarchie, 2) podskupinou CD34-CD15+ -klonovat z klonu CML před jakýmkoliv ošetřením, aby se eliminovala charakteristika zralého kompartmentu CML. Buňky CD34+CD15- vykazovaly specifický profil metylace DNA z diagnózy az této úrovně buněčné hierarchie ((Bourgne et al., ústní sdělení, setkání SFH 2017, rukopis předložen). Aby bylo možné identifikovat biomarkery specifické pro buňky CML, výzkumník odstranil abnormálně metylované oblasti, které jsou během hematopoetické diferenciace odlišně methylovány. Po tomto kroku sondy 825, 2210 a 1461 identifikovaly oblasti specificky dysmethylované v buňkách CD34-CD15+, CD34+ CD15-CML a v obou. Výzkumník také pozoroval změny v expresi epigenetických aktérů. Tyto výsledky potvrzují naši hypotézu. S nedávnými údaji publikovanými v literatuře silně argumentují ve prospěch zapojení epigenetické dysregulace do nativní intraklonální heterogenity a ospravedlňují tento původní projekt translačního výzkumu.