HNC é uma malignidade comum em todo o mundo1. Modelar a gênese da neoplasia hnc está atualmente em um ponto de viragem científica2. Enquanto muitas mutações genéticas foram identificadas no HNC2,3,4 (por exemplo, TP53, PIK3CA, NOTCH1, FAT1 e RAS) as combinações específicas de alterações genômicas necessárias em conjunto para induzir o HNC permanecem obscuras.
O uso atual de linhas celulares humanas hnc tem ajudado significativamente a elucidar os mecanismos associados com patogênese e tratamento3. No entanto, o estudo das linhas celulares humanas em sistemas de urina imunocomprometida tem suas limitações, porque esses sistemas não abordam o processo neoplástico in vivo, o papel de mutações genéticas específicas e respostas de tratamento em um microambiente imunológico. Assim, o desenvolvimento e o estabelecimento de linhas celulares de urina com alterações genéticas específicas são de importância primária para estudar como diferentes genes contribuem para o processo de transformação e testar novas terapias baseadas em moléculas em camundongos imunocompetentes.
Estudos de função gênica em pesquisa biomédica têm sido significativamente afetados pelos avanços nas tecnologias de edição de DNA, introduzindo quebras de cadeia dupla (DSBs), porexemplo, 5. Essas tecnologias, incluindo o uso de nucleases de dedos de zinco, nucleases de efetores efetivos semelhantes a ativadores de transcrição e repetições palindrômicas curtas interespaçadas e agrupadas (CRISPR/Cas9), permitem a manipulação de qualquer gene de interesse em seu locus. Os mais recentes sistemas CRISPR/Cas9 são compostos por um RNA guia (gRNA) que direciona a nuclease Cas9 para gerar um DSB em um local específico do genoma. Este sistema ganhou amplo reconhecimento na modificação de genes endógenos em qualquer célula ou tecido alvo, mesmo nos organismos mais tradicionalmente difíceis de tratar5. Ele tem múltiplas vantagens sobre outros sistemas devido à sua simplicidade, velocidade e eficiência.
Em oncologia, a tecnologia CRISPR/CAS9 cumpriu a necessidade de imitar efetivamente as células cancerosas. Para estabelecer este sistema em HNC, manipulamos o potente oncogene KRAS e dois genes supressores tumorais importantes, APC e p536. De acordo com o banco de dadosgenie 7, esta combinação é rara no HNC. Mutações RAS (HRAS, NRAS e KRAS) estão presentes em apenas ~7% de todas as populações de HNC. Estes tumores tendem a ser resistentes à terapia8,9.
A entrega de Cas9 e seu gRNA é alcançada através da transdução viral usando AAVs ou lentivírus. O AAV recombinante é muitas vezes o método preferido para fornecer genes para células-alvo devido ao seu alto díter, resposta imune leve, capacidade de transduzir uma ampla gama de células e segurança geral. Usando um sistema AAV, várias linhas de células de camundongos específicas do tecido foram geradas, e novas linhas celulares ainda estão sendo desenvolvidas10,11,12. No entanto, um sistema de edição genômica eficiente que pode gerar células modelos de linha celular MNC murine continua a ser desenvolvida. Neste estudo, procuramos desenvolver um sistema in vitro baseado em AAV-Cas9 para transformar as células primárias da língua de urina em um estado tumorigenic. Este protocolo de transformação CRISPR/Cas9 único e a linha de células tumorais estabelecidas podem ser usados para entender melhor a biologia do HNC induzida por uma diversidade de alterações genômicas.