Un criblage CRISPR révèle que les combinaisons d'inhibiteurs de KRAS et de PRMT5 éliminent les tumeurs avec délétion de MTAP

La co-délétion CDKN2A/MTAP est la délétion génomique focale la plus fréquente dans les cancers humains, survenant dans ~17 % de l'ensemble des tumeurs et dépassant 50 % dans le glioblastome. La perte de MTAP entraîne une accumulation de méthylthioadenosine (MTA), qui inhibe partiellement l'enzyme épigénétique PRMT5 ; les cellules cancéreuses MTAP-nulles sont donc sélectivement vulnérables à une suppression supplémentaire de PRMT5. Une nouvelle génération d'inhibiteurs de PRMT5 coopératifs avec MTA (MTAC-PRMT5i) — dont MRTX1719, TNG908 et AMG-193 — exploite cette vulnérabilité et affiche des taux de réponse d'environ 27–33 % dans les essais cliniques de phase précoce. Bien que prometteurs, ces taux de réponse partielle soulignent l'urgence d'identifier des associations thérapeutiques rationnelles.

Pour y répondre, les auteurs ont réalisé des criblages de viabilité PRISM sur plus de 900 lignées cellulaires cancéreuses à codes-barres avec plusieurs inhibiteurs de PRMT5, confirmant que la sélectivité des MTAC-PRMT5i est alignée sur le statut de délétion de MTAP, contrairement aux PRMT5i non sélectifs de première génération. Ils ont ensuite déployé une bibliothèque CRISPR originale ciblant les paralogues et des gènes uniques dans des lignées cellulaires de cancer du poumon délétées pour MTAP (LU99 et SW1573) traitées avec le MTAC-PRMT5i MRTX1719, afin de cartographier les dépendances génétiques améliorant l'efficacité des inhibiteurs de PRMT5. L'analyse de déplétion a identifié plusieurs sensibilisateurs, notamment les gènes codant pour les protéines anti-apoptotiques BCL2 et BCL2L1, ainsi que des membres de la voie RAS-MAPK, dont KRAS, RAF1, BRAF, MAPK1 (ERK2) et MAP2K1 (MEK1).

Les résultats concernant la voie MAPK ont été validés chimiquement dans plusieurs modèles cancéreux à délétion MTAP et à activité RAS. Les inhibiteurs de KRAS (adagrasib, sotorasib), les inhibiteurs de MEK (trametinib), les inhibiteurs d'ERK et les inhibiteurs de RAF (belvarafenib) ont tous montré une synergie avec MRTX1719 in vitro, de manière dépendante de l'activité de la voie RAS. Des analyses par RNAseq et western blot sur des cellules traitées par la combinaison ont révélé une surexpression de CDKN1A/p21 et une activation de la signalisation apoptotique, suggérant un arrêt du cycle cellulaire et une apoptose comme mécanismes conjoints. De façon notable, les combinaisons ont été testées dans des organoïdes pancréatiques dérivés de patients, confirmant leur activité dans un système plus proche de la physiologie.

In vivo, les associations adagrasib + MRTX1719 et belvarafenib + MRTX1719 ont toutes deux produit des réponses tumorales complètes dans des modèles de xénogreffe de CBNPC doublement mutés KRAS/MTAP, surpassant largement chaque agent administré seul, tout en étant bien tolérées chez la souris. Une observation particulièrement pertinente sur le plan clinique a été que les lignées cellulaires rendues résistantes aux inhibiteurs de KRAS par plusieurs mécanismes (amplification de KRAS, signalisation de contournement) conservaient une sensibilité totale à MRTX1719 ; inversement, les cellules résistantes à MRTX1719 demeuraient sensibles aux KRASi. Ce profil de résistance sans réactivité croisée suggère que la combinaison pourrait être utilisée de manière séquentielle ou concomitante pour prévenir ou surmonter la résistance.

Dans l'ensemble, cette étude apporte une solide justification mécanistique et préclinique en faveur de l'association des inhibiteurs de PRMT5 coopératifs avec MTA et des inhibiteurs de KRAS ou de RAF chez les patients porteurs d'une co-délétion CDKN2A/MTAP et d'une activation de la voie RAS — un génotype présent chez une proportion substantielle de patients atteints de CBNPC, de PDAC ou de GBM, pour lesquels il n'existe actuellement pas de thérapies efficaces.