Studi mengidentifikasi perubahan genetik yang membantu sel leukemia menghindari kemoterapi

Para ilmuwan telah menemukan trik molekuler yang memungkinkan leukemia myeloid akut (LMA) kambuh begitu sering setelah pengobatan. Sebuah makalah baru di Blood Cancer Discovery menunjukkan bahwa selama kekambuhan, "program alternatif" gen RUNX1 diaktifkan pada beberapa pasien: isoform RUNX1C-lah yang meningkat tajam, memicu BTG2 dan membuat sel-sel leukemia berada dalam kondisi tenang, suatu kondisi di mana obat kemoterapi hampir tidak berpengaruh. Dengan memblokir RUNX1C (dengan oligonukleotida antisense) dan secara bersamaan memberikan kemoterapi standar, para peneliti mampu "membangunkan" sel-sel tersebut dan meningkatkan sensitivitasnya terhadap pengobatan - dalam kultur dan pada tikus.

Latar Belakang Penelitian

Leukemia mieloid akut (LMA) masih merupakan penyakit yang rentan kambuh: bahkan setelah kemoterapi induksi yang berhasil, sebagian besar pasien mengalami kekambuhan. Salah satu penjelasan utamanya adalah "bersembunyinya" beberapa sel dalam keadaan istirahat (quiescence), karakteristik sel punca leukemia (SPL). Sementara sel blas yang membelah mati, klon yang lambat dan dorman bertahan hidup dan memicu kembali tumor. Memahami perubahan molekuler dalam dormansi ini adalah kunci untuk mengatasi resistensi obat.

RUNX1 memainkan peran sentral dalam regulasi transkripsi hematopoiesis - tetapi bukan protein tunggal, melainkan keluarga isoform yang muncul dari promotor alternatif dan penyambungan. Pada manusia, isoform RUNX1C dikodekan oleh promotor P1 "distal", sementara RUNX1A/1B dikodekan oleh P2 "proksimal"; distribusi isoform bergantung pada tahap perkembangan dan jenis sel. Komposisi isoform dapat mengubah perilaku sel secara radikal - mulai dari mempertahankan sifat sel induk hingga sifat onkogenik - tetapi kontribusi spesifik RUNX1C terhadap kekambuhan dan resistensi kemoterapi AML masih belum jelas.

Secara paralel, data terakumulasi mengenai keluarga protein antiproliferatif BTG/Tob (khususnya, BTG2), yang mengikat kompleks CCR4-NOT dan mempercepat "dehidrasi" RNA matriks (deadenilasi), mengurangi stabilitasnya, dan secara global menekan sintesis protein. Dalam sistem imun, BTG1/BTG2-lah yang membantu mempertahankan dormansi seluler; logis untuk berasumsi bahwa mekanisme serupa dapat "menidurkan" sel kanker, melindunginya dari sitostatika. Namun, hubungan langsung antara isoform RUNX1 dan BTG2 dengan fenotipe dorman pada AML masih berupa hipotesis hingga saat ini.

Kesenjangan lainnya bersifat metodologis. Sebagian besar studi ekspresi pada AML telah memperhitungkan kadar gen total, tanpa membedakan antara isoform dan jarang menganalisis sampel berpasangan "pra-perawatan → relaps" pada pasien yang sama. Desain seperti itu penting jika relaps dipicu bukan oleh "perolehan gen" melainkan oleh pergantian promotor/isoform dengan latar belakang pergeseran epigenetik. Menutup kesenjangan ini berarti memperoleh target untuk terapi spesifik isoform (misalnya, oligonukleotida bertarget RNA) yang dapat "membangunkan" sel-sel dorman dan membuatnya rentan terhadap kemoterapi.

Dengan latar belakang ini, sebuah makalah baru di Blood Cancer Discovery menguji apakah AML yang kambuh memiliki "klik" epigenetik pada RUNX1 dengan pergeseran ke arah RUNX1C, dan apakah RUNX1C dan BTG2 membentuk sumbu yang menempatkan sel ke dalam dormansi dan meningkatkan resistensi obat. Para penulis menggunakan sampel "pra-terapi/kambuh" berpasangan, analisis isoform RNA, uji fungsional, dan oligonukleotida antisense spesifik isoform—tidak hanya untuk menggambarkan tanda dormansi, tetapi juga untuk menguji reversibilitas dan kerentanan farmakologisnya.

Bagaimana kita sampai pada titik ini?

Para penulis mengambil pendekatan yang tidak biasa: mereka membandingkan sampel leukemia dari pasien yang sama sebelum pengobatan dan saat kambuh, menganalisis isoform RNA, dan bukan hanya ekspresi gen "total". Desain berpasangan ini memungkinkan mereka untuk melihat bahwa ketika penyakit kambuh, bukan hanya kadar RUNX1 yang berubah, tetapi rasio isoformnya - RUNX1C-lah yang meningkat. Secara paralel, tim memeriksa apa yang terjadi dalam mekanismenya: mereka mengidentifikasi "peralihan" pada DNA (metilasi wilayah regulatori RUNX1), target RUNX1C - gen BTG2, dan konsekuensi fungsionalnya - dormansi sel dan resistensi obat.

• Isoform penting. RUNX1 terdapat dalam beberapa varian; ketidakseimbangannya telah lama diduga terjadi pada penyakit hematologi, tetapi peran RUNX1C dalam kekambuhan AML telah ditunjukkan dengan jelas dalam materi klinis.
• "Klik" epigenetik. Selama kekambuhan, tanda metil muncul di zona regulasi RUNX1, menyebabkan sel tumor "beralih" untuk memproduksi RUNX1C.
• Sumbu RUNX1C→BTG2. RUNX1C mengaktifkan BTG2, suatu penekan pertumbuhan yang diketahui menghambat proses transkripsi-translasi dan mendorong fenotipe dorman. Dalam mode ini, sel hampir tidak membelah—dan "melewati" kemoterapi.

Apa yang ditunjukkan oleh percobaan

• Pada pasien (omik): dalam sampel berpasangan sebelum terapi dan saat kambuh, RUNX1C secara konsisten meningkat; BTG2 dan tanda tangan istirahat meningkat bersamanya.
• In vitro: ekspresi paksa RUNX1C membuat sel AML kurang sensitif terhadap beberapa obat kemoterapi; knockout/knockdown RUNX1C memulihkan sensitivitas.
• Pada tikus, penambahan anti-RUNX1C ASO ke kemoterapi standar mengurangi beban tumor: sel-sel “keluar dari hibernasi,” mulai membelah—dan menjadi rentan terhadap obat-obatan.

Mengapa ini penting?

Gambaran klasik kekambuhan AML adalah sel-sel sumber klonal yang "bertahan" dari pengobatan, seringkali lambat dan dorman, sehingga sitostatika merupakan iritan yang lemah. Penelitian baru ini mengidentifikasi pengungkit molekuler spesifik untuk dormansi ini – sumbu RUNX1C→BTG2 – dan menunjukkan bahwa hal tersebut dapat diubah secara farmakologis pada tingkat isoform RNA. Ini merupakan pergeseran dari strategi "membunuh sel yang membelah dengan cepat" menjadi strategi "membangunkan dan membunuh mereka".

Apa yang dapat diubah dalam praktiknya?

• Target baru: RUNX1C sebagai target terapeutik pada AML relaps/resisten kemoterapi. Pendekatan dengan oligonukleotida antisense (ASO) atau teknologi target RNA lainnya.
• Kombinasi "ASO + kemoterapi". Idenya adalah untuk menyinkronkan siklus: mengeluarkan sel dari keadaan istirahat dan merawatnya pada fase kerentanan maksimum.
• Biomarker seleksi: peningkatan RUNX1C/BTG2 dan metilasi regulator RUNX1 saat kambuh adalah kandidat untuk stratifikasi pasien dan pemantauan risiko.

Konteks: Apa yang Sudah Kita Ketahui Tentang RUNX1 dan BTG2

• RUNX1 merupakan faktor transkripsi kunci hematopoiesis; dalam onkohematologi hal ini paradoks: ia dapat berperilaku sebagai penekan atau onkogen - konteks dan isoform menentukan banyak hal.
• BTG2 adalah penekan pertumbuhan/diferensiasi dan mediator sinyal stres; aktivasinya sering kali mengakibatkan perlambatan siklus sel dan “ketenangan” – yang bermanfaat dalam kondisi normal, dan pada tumor membantu bertahan dari stres terapi.

Batasan yang perlu diingat

• Jalan menuju klinik. Arah ASO untuk onkohematologi baru saja terbentuk; studi keamanan/pengiriman dan rejimen kombinasi yang tepat dengan kemoterapi diperlukan.
• Heterogenitas AML. Tidak semua pasien mengalami kekambuhan melalui sumbu RUNX1C→BTG2; panel yang tervalidasi akan diperlukan untuk memilih pasien yang "saklar"-nya benar-benar aktif.
• Bukti hasil: Sejauh ini ditunjukkan pada sel/tikus dan profil molekuler pasien; uji klinis diperlukan untuk membicarakan manfaat kelangsungan hidup.

Apa berikutnya?

• Pengembangan ASO untuk RUNX1C dan protokol bangun-dan-bunuh dengan tahapan kemoterapi.
• Pengujian klinis biomarker (RUNX1C, BTG2, metilasi RUNX1) untuk deteksi dini resistensi yang tidak aktif.
• Onkologi isoform melampaui AML: menguji apakah 'saklar' isoform serupa tersembunyi dalam kanker darah dan tumor padat lainnya.

Sumber: Han C. dkk. Sumbu RUNX1C-BTG2 Spesifik Isoform Mengatur Ketenangan dan Ketahanan Kemoterapi AML. Blood Cancer Discovery, 2025. https://doi.org/10.1158/2643-3230.BCD-24-0327