Characterizing natural compounds for anticancer activity and validating RNA binding proteins as therapeutic cancer targets

Abstract

Cancer stands as one of the foremost causes of death globally, underscoring the need for identifying new druggable targets. This study focuses on two strategies: Part I: The first part characterizes the natural compound violacein as a potential anticancer agent. Violacein was assessed for its cytotoxic and anti-proliferative effects in cell lines from different cancer entities. Furthermore, its potential to induce immunogenic cell death was studied. Part II: RNA binding proteins (RBPs) play pivotal roles in cancer initiation, progression, and metastasis, thus emerging as potential therapeutic targets in cancer treatment. In this study, two RBPs, ELAVL1/HuR and IGF2BP2/IMP2, were characterized through CRISPR/Cas9-mediated gene editing. Successful monoallelic knockout of HuR was achieved in breast and liver cancer cell lines. The impact of monoallelic HuR knockout in MDAMB-231 breast cancer cells, as well as the effects of potential HuR inhibitors on cell proliferation across several cancer cell lines were evaluated. IMP2 knockouts were generated in colon, lung, and hepatocellular cancer cell lines. The target specificity of IMP2 in knockout cells was assessed through rescue experiments by overexpression, and the effect on the expression of potential IMP2 targets was investigated. The effect of IMP2 knockout was evaluated in vitro regarding tumor cell proliferation, colony and spheroid formation, and migration, and small-molecule inhibitors of IMP2 were employed.

Krebs gilt weltweit als eine der häufigsten Todesursachen, weshalb es erforderlich ist, neue therapeutische Targets zu identifizieren. Diese Studie konzentriert sich auf zwei Strategien: Teil I: Der erste Teil charakterisiert den Naturstoff Violacein als mögliches Antikrebsmittel. Violacein wurde in Zelllinien verschiedener Entitäten hinsichtlich seiner zytotoxischen und antiproliferativen Wirkungen untersucht. Darüber hinaus wurde sein Potenzial zur Auslösung des immunogenen Zelltods untersucht. Teil II: RNA-bindene Proteine (RBPs) spielen eine entscheidende Rolle von Krebs. In dieser Studie wurden zwei RBPs, ELAVL1/HuR und IGF2BP2/IMP2, durch CRISPR/Cas9-vermittelte Genbearbeitung charakterisiert. In Brust- und Leberkrebszelllinien wurde ein erfolgreicher monoalleler Knockout von HuR erreicht. Der Einfluss des monoallelen HuR-Knockouts in MDAMB-231-Brustkrebszellen sowie die Auswirkungen potenzieller HuR-Inhibitoren auf die Zellproliferation über mehrere Krebszelllinien hinweg wurden untersucht. IMP2-Knockouts wurden in Zelllinien von Dickdarm-, Lungen- und hepatozellulärem Krebs erzeugt. Die Target-Spezifität von IMP2 einer Knockout-Zelllinie wurde durch IMP2 Überexpression und Untersuchung der Expression potenzieller IMP2-Ziele bestätigt. Die Wirkung des IMP2-Knockouts wurde in vitro der Tumorzellproliferation, der Kolonie- und Sphäroidbildung bewertet und es wurden Migration und niedermolekulare Inhibitoren von IMP2 eingesetzt.