Uddannelses- og Forskningsministeriet - FSS - Aberrant splicing of the RAS oncogenes - a new perspective on tumorigenic mutations and targeted therapy

We propose a new approach for inactivation of the KRAS and HRAS oncogenes as
cancer treatment. The majority of RAS mutations change glycine 12-13 in exon 2.
Our study of a Costello Syndrome patient, showed that HRAS codon 12-13
mutations affect exon 2 splicing, determining the oncogenic potential. This has
obvious diagnostic implications. Based on this exciting new mechanism we
developed Splice Shifting Oligonucleotides (SSOs), which block important ESEs.
We used them to treat cancer cells causing loss of RAS, reduced
growth/proliferation and cell death. In this project we will investigate this further in
HRAS and KRAS, refine SSO designs and test optimal SSOs in vivo employing
tumor xenografted mice. We will apply RNA-seq and Lc-MS/MS-ITRAQ to identify
new pathways/genes and delineate potential tumor specific differences. We believe
that our unique approach, based on a previously unknown characteristic of the RAS
oncogenes, can form the basis for an efficient new cancer therapy.

Mindst 1/3 af alle cancere har mutationer i RAS onkogenerne (HRAS, NRAS og
KRAS), der er muteret i tre af de fire mest dødelige cancere (lunge, tarm og
bugspytskirtelkræft). Hovedparten af alle RAS mutationer findes i exon 2, hvor de
ændrer kodon 12 og 13, hvilket fører til et overaktivt protein.
Projektet er baseret på vores undersøgelser af en atypisk patient med Costello
Syndrom (CS), der førte til den meget overraskende opdagelse, at mutationer i
HRAS codon 12 og 13 kan forhindre bindingen af specielle splicningsproteiner og
dermed splicingen af exon 2. Dette slukker RAS aktiviteten og bestemmer derfor
mutationernes onkogene potentiale.
Dette har ikke bare stor betydning for fremtidig diagnostik, men pegede på en helt
ny måde til at slukke for disse alvorlige kræftgener, nemlig ved at få dem til at
fejlsplice. Baseret på dette har vi udviklet Splice Shifting Oligonukleotider (SSOer),
der ligesom mutationer kan forhindre exon 2 splicing og slukke for RAS. Vi har i
cellekulturer vist, at SSOerne kan bremse cancercellernes vækst og føre til at de
dør.
I dette projekt vil vi undersøge de underliggende molekylære mekanismer
grundigere, videreudvikle SSOerne og teste dem i musemodeller for tarm-, blæreog
bugspytskirtelkræft.
Vi tror, at dette helt nye approach, hvor vi udbytter vores viden om en ikke hidtil
kendt svaghed ved RAS generne, vil kunne føre til udvikling af effektive SSObaserede
behandlinger mod de kræftformer, hvor RAS onkogenerne spiller en
central rolle.