Validation of a siRNA Targeting PI3KCA Gene Towards Colorectal Cancer Therapy

Abstract

O cancro colorretal é um dos cancros mais comuns e um dos mais letais do mundo. Desenvolve-se através de alterações genéticas e epigenéticas que resultam num crescimento celular excessivo, sobrevivência celular, migração, invasão de outros tecidos e metastização. A identificação de genes e proteínas envolvidos na carcinogénese é fulcral para identificar novos alvos para terapias. O gene PI3KCA está frequentemente alterado no cancro colorretal, dando origem a uma proteína p110α hiperactivada. Como consequência, a via do PI3K é hiperativada, o que contribui extensivamente para o desenvolvimento e progressão do cancro colorretal. Portanto, uma possível terapia para este cancro poderia ser o silenciamento deste gene. Os short interference RNAs (siRNAs) são um tipo de RNA interferência (RNAi) que, após se ligarem ao seu RNA mensageiro (mRNA) complementar, induzem a sua clivagem. Portanto o mRNA não é traduzido para proteínas. Isto resulta, em última análise, no silenciamento do gene. Neste trabalho, um short interference RNA (siRNA) para o PI3KCA foi estudado com vista a avaliar o seu potencial como terapia para o cancro colorretal. Para isso, duas linhas celulares de cancro colorretal foram transfetadas, através de lipoplexos, com um siRNA para o gene PI3KCA. A linha celular HCT 116, tem uma mutação no gene PI3KCA, e a HCT-15 tem duas mutações neste gene. Após a transfeção, foi avaliado o decréscimo da expressão da proteína. A extensão dos efeitos desta redução da expressão da proteína foram avaliados através de ensaios de citotoxicidade (Sulforodamina B e MTS) e da análise do ciclo celular através de citometria de fluxo. Os resultados demonstraram uma diminuição nos níveis de proteína p110α, e um efeito percetível no ciclo celular e no ensaio MTS na linha celular HCT-15. No entanto, são ainda necessários mais estudos para consolidar estes resultados.

Colorectal cancer is one of the most common cancers and one of the deadliest in the world. It develops through genetic and epigenetic alterations that result in excessive cell growth, survival, migration, invasion of other tissues and metastasis. The identification of the genes and proteins involved in carcinogenesis is imperative to explore new targets for therapies. PI3KCA is a gene frequently altered in colorectal cancer, giving rise to an hyperactivated p110α protein. As a consequence, the PI3K pathway is hyperactivated and contributes largely to the development and progression of colorectal cancer. Thus, a possible therapy for this cancer can be the silencing of this gene. Short interference RNAs (siRNAs) are a kind of RNA interference (RNAi) that, after binding to its complementary messenger RNA (mRNA), induce its cleavage. Consequently, the mRNA is not translated into proteins resulting ultimately in the gene silencing. In this work a siRNA targeting PI3KCA was studied to evaluate its potential as a therapy for colorectal cancer. It was transfected through lipoplexes into colorectal cancer cell lines. The cell lines used were HCT 116, which has one mutation in PI3KCA gene, and HCT-15 with two mutations in this gene. After transfection, the knockdown of the protein was evaluated. Likewise, its effects were assessed with cytotoxicity assays (Sulforhodamine B and MTS Assays) and cell cycle analysis through flow cytometry. The results showed a decrease in PI3KCA protein levels, and a most noticeable effect in cell cycle and in MTS assay in the HCT-15 cell line. However, more studies are needed in order to consolidate these results.