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Breast cancer radioresistance may be overcome by osteopontin gene knocking out with CRISPR/Cas9 technique - 07/01/21

La radiorésistance au cancer du sein peut être surmontée par le knock-out du gène de l’ostéopontine avec la technique CRISPR/Cas9

Doi : 10.1016/j.canrad.2020.08.048 
R.G. Behbahani a, A. Danyaei a, , A. Teimoori b, N. Neisi c, M.J. Tahmasbi a
a Department of Medical Physics, Faculty of Medicine, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran 
b Department of Virology, Faculty of Medicine, Hamedan University of Medical Sciences, Hamedan, Iran 
c Department of Virology, Faculty of Medicine, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran 

Corresponding author.
En prensa. Pruebas corregidas por el autor. Disponible en línea desde el Thursday 07 January 2021
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Abstract

Purpose

Osteopontin (OPN) is a phosphoglycoprotein, with a wide range of physiological and pathological roles. High expression of OPN promotes aggressive behavior, causes poor prognosis in tumor cells, and reduces the survival of patients. Since overexpression of OPN gives rise to radioresistance, the effects of the gene knock out using the CRISPR/Cas9 system in combination with radiation are emphasized.

Material and methods

We used the CRISPR/Cas9 technique to knock out the OPN gene in the MDA-MB-231 cell line. After transfection, the cells were irradiated. The changes of the OPN mRNA levels, the apoptosis, and the differences in cell viability were assessed.

Results

A significant reduction in the OPN expression was observed alone or along with irradiation. The knocked out gene alone increased apoptosis rate. The cell viability decreased to after knocking out of the OPN gene. The gene knocking-out combined with irradiation led to more decline of cell viability.

Conclusion

Our results demonstrated that after knocking out the OPN gene, the MDA-MB-231 cells showed a significant radiosensitivity. Therefore, the OPN knock out in combination with conventional radiotherapy, may become an efficient therapeutic target in the future.

El texto completo de este artículo está disponible en PDF.

Résumé

Objectif de l’étude

L’ostéopontine est une phosphoglycoprotéine ayant de multiples rôles physiologiques et pathologiques. L’expression élevée d’ ostéopontine favorise le comportement offensif et constitue un facteur depronostic défavorable en termes de survie des patients. L’expression élevée d’ostéopontine est un facteur de radiorésistance. L’intérêt du blocage de son gène par le système CRISPR/Cas9 en association avec une irradiation a été étudié.

Matériel et méthodes

La technique CRISPR/Cas9 a été employée pour bloquer de manière permanente le gène d’ostéopontine dans la ligne cellulaire MDA-MB-231. Après la transfection, les cellules ont été exposées à une irradiation de 2Gy et les changements du niveau de l’expression de mRNA OPN, de l’apoptose et de la survie des cellules ont été étudiés.

Résultats

Une baisse remarquable de l’expression d’ostéopontine, seule ou accompagnée d’irradiation, a été constatée. Le blocage permanent du gène (Knock out) en association avec une irradiation a augmenté le niveau de l’apoptose. La survie de la cellule après le blocage permanent du gène d’ostéopontine a baissé. Le blocage permanent du gène (Knock out) en association avec une irradiation a abouti à une baisse plus grave de la survie des cellules.

Conclusion

Les résultats ont montré qu’après le blocage permanent du gène d’ostéopontine (Knock out), les cellules MDA-MB-231 ont retrouvé une radiosensibilité significative. Par conséquent le blocage du gène d’OPN en combinaison avec la radiothérapie (classique) pourra devenir un objectif thérapeutique efficace.

El texto completo de este artículo está disponible en PDF.

Keywords : Osteopontin, Breast cancer, Radiotherapy, CRISPR/Cas 9

Mots clés : Ostéopontine, Cancer du sein, Radiothérapie, CRISPR/Cas 9


Esquema


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© 2020  Société française de radiothérapie oncologique (SFRO). Publicado por Elsevier Masson SAS. Todos los derechos reservados.
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