Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/175875
Author(s): Ana Rita Macedo Oliveira
Title: Activated Telomerase Targeting as Approach for Cancer Killing
Issue Date: 2026-07-20
Abstract: Telomerase abnormal re-expression and activation is a near-universal event in cancer development, but no telomerase-targeting therapy specifically directed to cancer development has reached the clinic yet. In 2013, a new opportunity has emerged: telomerase promoter mutations (TPMs) that upregulate telomerase expression, found at high frequencies in different cancer types, such as bladder cancer, gliomas and thyroid cancer. In shed of this recurrent mechanism, the development of a first-in-class precision therapy was initiated, specifically targeting this telomerase reactivation event. The two most recurrent TPMs were found at -124bp and -146bp of the ATG start-site of the telomerase promoter and generate de novo transcription factor (TF) ETS binding sites. GABP is, in mutant promoters, the primary ETS transcription factor recruited to these new binding sites, where its different isoforms are capable of enhancing TERT expression. Therefore, the DNA-GABP interaction appears to be a particularly attractive point for therapeutic intervention to target TPM-driven telomerase reactivation. To this end, a dual modality strategy was explored: (i) anti-gene oligonucleotides (AgONs) designed to invade double-stranded DNA and destabilise the topography at the ETS binding sites generated by TPMs, and (ii) VPC-18005, a small molecule inhibitor previously designed to block the DNA-binding domain of the ETS transcription factor ERG, repurposed for GABPα, given the high conservation of the DNA-binding domains within the ETS family of TFs. WLNA124, amongst different AgONs designs tested, was selected as the lead candidate, since it offered the best balance between binding affinity and specificity. Albeit not statistically significant, this AgON was capable of inhibiting telomerase promoter activity, mainly in the context of the mutated promoter, when tested in cellula. VPC-18005 showed a dose-dependent inhibition, particularly on the mutant TERT promoter. Then, it was studied the combined effect of the two strategies in order to achieve a more robust decrease in telomerase expression in mutation-harbouring cells. This synergy, despite not statistically significant, exhibited a trend to a higher inhibition in the mutated promoter. In conclusion, although at an early stage, this work offers the first evidence that targeting DNA-TF interaction through AgONs, small molecules or both may inhibit TPM-derived telomerase activation. The transference of an effective telomerase precision therapy to society would increase survival rates of several cancer types where TPMs are very prevalent and associated with guarded prognosis.
Description: A reativação anormal da telomerase é um evento altamente comum no desenvolvimento do cancro. Contudo, até ao momento, ainda nenhuma terapia direcionada à telomerase, criada especificamente para o desenvolvimento do cancro, chegou à clínica. Em 2013, surgiu uma nova oportunidade: mutações do promotor da telomerase, capazes de aumentar a expressão desta enzima, foram encontradas em elevada frequência em diferentes tipos de cancros, incluindo cancro da bexiga, gliomas e cancro da tiroide. Tendo em consideração este mecanismo, começou-se a desenvolver uma terapia de precisão inovadora, especificamente direcionada a este mecanismo de reativação da expressão da telomerase. As duas mutações do promotor da telomerase mais recentes foram encontradas a -124bp e -146bp do local de iniciação da transcrição ATG do promotor da telomerase e levam à criação de de novo locais de ligação para fatores de transcrição. O GABP é, nos promotores mutados, o principal fator de transcrição ETS recrutado para estes novos locais, onde todas suas diferentes isoformas são capazes de promover a expressão da TERT. Deste modo, a interação DNA-GABP pode ser um ponto importante de intervenção terapêutica para controlar a reativação da expressão da telomerase conduzida pelas mutações. Para isso, foi explorada uma estratégia com dois módulos: (i) oligonucleótidos anti-gene desenhados para invadir a dupla cadeia de DNA e destabilizar a topografia dos de novo locais de ligação e (ii) VPC-18005, uma molécula inibidora inicialmente desenvolvida para bloquear a interação do fator de transcrição ERG ao DNA, testado em GABPα, devido à alta conservação destes domínios dentro da família ETS de fatores de transcrição. WLNA124, dentro dos diferentes designs de oligonucleótidos testados, foi escolhido como principal candidato para os testes posteriores, uma vez que apresentava o melhor equilíbrio entre afinidade de ligação e especificidade. Apesar de os resultados não terem sido estatisticamente significativos, este oligonucleótido foi capaz de inibir a atividade do promotor, principalmente no promotor mutado, quando testado em linhas celulares. O VPC-18005 demonstrou uma capacidade de inibição dependente da dose, particularmente no promotor mutado. Por fim, foi estudado o efeito combinado destas duas estratégias de modo a atingir uma diminuição mais robusta da expressão da telomerase em células portadoras da mutação. Esta sinergia, ainda que não estatisticamente significativa, mostrou uma tendência para uma maior inibição no promotor mutado. Em conclusão, ainda que numa fase inicial, este trabalho oferece as primeiras evidências de que interferir com a interação entre DNA e fatores de transcrição através de oligonucleótidos, moléculas ou ambos, pode inibir a ativação da telomerase promovida pelas mutações no promotor. A transferência de uma terapia eficaz de precisão para a telomerase aumentaria a taxa de sobrevivência em diversos tipos de cancro onde as mutações do promotor da telomerase são bastante prevalentes e associados a prognósticos mais reservados.
Subject: Ciências médicas e da saúde
Medical and Health sciences
Scientific areas: Ciências médicas e da saúde
Medical and Health sciences
URI: https://hdl.handle.net/10216/175875
Document Type: Dissertação
Rights: embargoedAccess
Embargo End Date: 2029-07-19
Appears in Collections:FEUP - Dissertação

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