Long non-coding RNA NORAD: a potential target for a promising human breast cancer therapy

Abstract

Breast cancer (BC) is a heterogeneous disease, being the most diagnosed cancer worldwide. Based on its molecular characteristics, BC can be classified into different subtypes. Triple negative breast cancer (TNBC) is the most aggressive subtype with little therapeutical options, presenting a more reserved prognostic. The long non-coding RNA activated by DNA damage (NORAD) has been associated with the progression of several cancers, but its role in BC remains controversial. Nevertheless, it is known that NORAD contributes to DNA protection and chromosomal stability by sequestering pumilio proteins, in normal conditions. The aims of the present work were to assess whether NORAD levels are associated with tumor aggressiveness and oncogenic transformation, to determine NORAD localization in TNBC cells, and to evaluate the effect of NORAD downregulation on the sensitivity of TNBC cells to doxorubicin, a chemotherapeutic agent. The results showed that NORAD expression levels tend to be higher in tissues from patients with more aggressive BC tumors, including luminal BC with high recurrence scores and TNBC with low response to treatment. Besides this, it was demonstrated by RNA fluorescence in situ hybridization, that NORAD localizes in the cytoplasm of TNBC cells. It was also found that NORAD participates in DNA damage response since NORAD knockdown contributed for the accumulation of DNA damage in doxorubicin-treated cells, sensitizing them for the treatment with this chemotherapeutic agent. Together, these results revealed the potential of NORAD as a prognostic and predictive biomarker, and as a therapeutical target in TNBC. Such findings could revolutionize TNBC treatment, with NORAD silencing serving as an adjunct to conventional chemotherapy, improving the prognosis of patients with TNBC.

O cancro da mama (CM) é uma doença heterogénea, sendo o cancro mais diagnosticado em todo o mundo. Tendo em conta as suas características moleculares, o CM pode ser classificado em diferentes subtipos. O cancro da mama triplo negativo (CMTN) é o subtipo mais agressivo, apresentando um prognóstico reservado devido às limitadas opções terapêuticas. O ARN longo não codificante ativado por danos no ADN (NORAD) tem sido associado à progressão de vários tipos de cancro, no entanto o seu papel no CM ainda não é conhecido. Todavia, sabe-se que, em condições normais, o NORAD contribui para a proteção do DNA e para a estabilidade cromossomal ao sequestrar as proteínas pumilio. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar se os níveis de NORAD estão associados à agressividade tumoral e à transformação oncogénica, determinar a localização do NORAD em células de CMTN e avaliar o efeito do silenciamento do NORAD na sensibilidade das células de CM ao tratamento com doxorrubicina, um agente quimioterapêutico. Os resultados mostraram que os níveis de expressão de NORAD tendem a ser mais elevados em tecidos de pacientes com tumores mais agressivos, nomeadamente no CM luminal com elevado índice de recorrência e no CMTN com baixa resposta ao tratamento. Através de hibridização in situ por fluorescência, demonstrou-se que o NORAD se localiza no citoplasma de células de CMTN. Além disso, verificou-se que o NORAD participa na resposta ao dano de ADN nas células tratadas com doxorrubicina, com o seu silenciamento sensibilizando-as para o tratamento com este agente quimioterapêutico. Estes resultados revelaram o potencial do NORAD como biomarcador de prognóstico e preditivo, e como alvo terapêutico no CMTN. Estas descobertas podem revolucionar o tratamento do CMTN, com o silenciamento do NORAD servindo como coadjuvante à quimioterapia convencional, melhorando o prognóstico dos pacientes com CMTN.