Proteasome-proteins: are these putative targets for basal-like breast cancer therapy with AAV-vectors?

Abstract

O cancro da mama do tipo basal (BLBC) é um grupo de tumores muito agressivo associado a um mau prognóstico. De momento, não existe nenhum tratamento eficaz para o BLBC, uma vez que rapidamente adquirem resistência às terapias normalmente usadas. Assim, é urgente encontrar novas abordagens para tratar esta doença. Com base em dados anteriores, o objetivo geral deste estudo foi avaliar se o PSMA2, uma proteína do proteassoma, seria um alvo putativo para a inibição para terapia em BLBC. Desta forma, o primeiro objetivo específico foi avaliar o efeito anti-tumorigénico de vírus adeno-associados (AAV) capazes de entregar short hairpin RNAs (shRNA), anteriormente validados, capazes de inibir a expressão do PSMA2 em xenotransplantes de células BLBC em ratinho. Para atingir esse objetivo, foram testados in vivo, vetores AAV2 com shRNAs para os genes PLK1 e PSMA2 para diferentes concentrações de partículas virais (2x1010, 2x109, 2x108 partículas virais/tumor), em que células MDA-MB-468 BLBC foram injetadas na mama de ratinhos nude. Após cerca de um mês, foram realizadas injeções intratumorais com AAVs duas vezes por semana. A administração de AAV2-shPSMA2 resultou numa diminuição no crescimento do tumor sem toxicidade evidente, e este efeito foi mais significativo na concentração de 2x109 partículas virais/tumor. O segundo objetivo específico foi analisar a expressão de PSMA2 em amostras humanas de cancro da mama, o que indica que há também uma importância clínica na inibição deste gene, uma vez que se mostrou estar associado a características menos favoráveis relacionadas com tumores da mama do tipo basal. Em conclusão, embora ainda preliminar, os resultados obtidos abrem a possibilidade de direcionar uma terapia genética em BLBC usando vetores AAV recombinantes que entregam shRNAs para silenciar especificamente a expressão do gene PSMA2.

Basal-like breast cancer (BLBC) is an aggressive group of tumours associated to poor patient prognosis. Currently, there is no effective treatment for BLBC once they rapidly acquire resistance to standard therapies. For this reason, novel approaches to treat this disease are urgently needed. Based on previous data, the general goal of this study was to evaluate if PSMA2, a proteasome protein, was a putative target for inhibition in BLBC therapy. In this way, the first specific aim was to evaluate the anti-tumorigenic effect of adeno-associated virus (AAV)-based vectors, that were able to deliver validated short hairpin RNAs (shRNAs) that inhibit the expression of PSMA2 in BLBC mouse xenografts. To achieve that aim, we have tested, in vivo, AAV2 vectors with shRNAs for the genes PLK1 and PSMA2 for different concentrations of viral particles (2x1010, 2x109, 2x108 VP/tumour), MDA-MB-468 BLBC cells were injected into the mammary fat pad of nude mice and, after nearly one month, intratumoral injections with AAVs were performed twice a week. The delivery of AAV2-shPSMA2 resulted in a decrease in tumour growth with no obvious toxicity, and this effect was more significant at the concentration of 2x109 VP/mouse. The second specific aim was to analyse the expression of PSMA2 in human breast cancer samples, which indicated that there is also a clinical importance in inhibiting this gene, once it showed to be associated with less favourable features that are linked to basal-like breast tumours. In conclusion, although still preliminary, the results obtained open a possibility to direct a gene-based therapy in BLBC using recombinant AAVs that deliver shRNAs that specifically silence PSMA2 gene expression.