Challenges and opportunities for drug repurposing in cancers based on synthetic lethality induced by tumor suppressor gene mutations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Although two-thirds of cancers arise from loss-of-function mutations in tumor suppressor genes, there are few approved targeted therapies linked to these alterations. Synthetic lethality offers a promising strategy to treat such cancers by targeting vulnerabilities unique to cancer cells with these mutations. To identify clinically relevant synthetic lethal interactions, we analyzed genome-wide CRISPR/Cas9 knock-out (KO) viability screens from the Cancer Dependency Map and evaluated their clinical relevance in patient tumors through mutual exclusivity, a pattern indicative of synthetic lethality. Indeed, we found significant enrichment of mutual exclusivity for interactions involving cancer driver genes compared to non-driver mutations. To identify therapeutic opportunities, we integrated drug sensitivity data to identify inhibitors that mimic the effects of CRISPR-mediated KO. This approach revealed potential drug repurposing opportunities, including BRD2 inhibitors for bladder cancers with ARID1A mutations and SIN3A -mutated cell lines showing sensitivity to nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) inhibitors. However, we discovered that pharmacological inhibitors often fail to phenocopy KO of matched drug targets, with only a small fraction of drugs inducing similar effects. This discrepancy reveals fundamental differences between pharmacological and genetic perturbations, emphasizing the need for approaches that directly assess the interplay of loss-of-function mutations and drug activity in cancer models. Author Summary Synthetic lethality is an emerging approach for targeting a biological dependency in cancer cells that does not harm normal cells. This strategy is particularly valuable for targeting loss-of-function mutations in tumor suppressor genes, which are more challenging to directly target. In an effort to accelerate treatments for cancer patients, we aimed to map out these dependencies and overlap them with responses to available drugs. We discovered different outcomes when a protein is targeted by a drug versus when that same target is disrupted genetically. Thus, if a drug is to be effectively repurposed as synthetic lethal agent, feasibility studies must capture drug biology, ideally by test the drug empirically in relevant cancer models. A second notable discovery is that in vitro synthetic lethal interactions involving cancer driver genes are significantly more likely to exhibit consistent patterns, such as mutual exclusivity in human tumor samples. This is important since selection of relevant cell lines is often critical in drug development to maximize potential for translation to clinical responses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».