Исследователи провели геном-широкий CRISPR/Cas9 скрининг для выявления механизмов чувствительности к ингибированию Werner syndrome helicase (WRN) при микросателлитно-нестабильном (MSI-H) колоректальном раке. Клетки MSI-H колоректального рака зависят от WRN для разрешения крестообразных ДНК-структур, возникающих из расширенных TA-динуклеотидных повторов.

SMARCAL1 был идентифицирован как ключевой модулятор зависимости от WRN. Деплеция SMARCAL1 делала клетки резистентными к ингибированию WRN, при этом для восстановления этого эффекта требовалась ATPase/транслоказная активность SMARCAL1. Механистически SMARCAL1 антагонизирует WRN и поддерживает крестообразные ДНК-структуры, тем самым усиливая клеточную зависимость от WRN.

Потеря WRN индуцирует репликативный стресс и двунитевые разрывы — уязвимость, которая может быть воспроизведена селективным ингибитором WRN (WRNi) HRO761 в MSI-H раковых клетках.

MRE11–RAD50–NBS1 (MRN) комплекс, а не MUS81 или ERCC1/XPF, оказался основным медиатором процессинга крестообразных ДНК-структур после ингибирования WRN. Острое нарушение функции MRN-комплекса обеспечивало выраженную резистентность к ингибированию WRN, тогда как дефицит ataxia-telangiectasia mutated (ATM) вызывал более умеренный резистентный фенотип.

Генетический и фармакологический эпистатический анализ показал, что MRN-комплекс регулирует чувствительность к WRNi через ATM-зависимую сигнализацию и MRE11 нуклеазо-зависимые функции. Важно отметить, что ключевые механизмы резистентности, идентифицированные в данном исследовании, были независимо валидированы с использованием структурно отличного клинического WRNi — VVD-214.

Полученные данные идентифицируют ось SMARCAL1–MRN–ATM как критический регулятор зависимости от WRN и предоставляют механистическое понимание резистентности к WRN-таргетной терапии. Это открывает новые возможности для преодоления резистентности и оптимизации WRN-ингибирующей терапии при MSI-H колоректальном раке.