Identifikation regulatorischer Signalweg in Ph+ Akuter Lymphoblastischer Leukämie

• Antragstellerin: Dr. Kira Behrens
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 341020624

Die akute lymphoblastische Leukämie (ALL) ist eine Krebserkrankung des blutbildenden Systems bei der es zu einer Überproduktion und Akkumulation unreifer weißer Blutzellen, der Lymoblasten, kommt. Im Kindesalter stellt die ALL die häufigste Krebserkrankung dar und auch bei Erwachsene steigt die Inzidenz der Erkrankungen mit zunehmendem Alter und ist mit einer schlechten Prognose assoziiert. Die häufigste genetische Aberration in der ALL ist die Translokation t(9;22)(q34;q11), das sogenannte Philadelphia Chromosom. Hierbei wird die Break-point Cluster Region (BCR) mit dem Gen fusioniert das für die ABL1 Tyrosinkinase kodiert und führt so zur Entstehung des chimaeren BCR-ABL1 Proteins mit konstitutiver ABL1-Aktivität. Dieses wiederum hat zur Folge, dass stromabwärts gelegene Signaltransduktionswege angeschaltet werden und es letztendlich zur unkontrollierten Teilung unreifer B-Lymphoblasten kommt. Obwohl die Kombination aus Tyrosinkinaseinhibitoren und Chemotherapie die Prognose vieler Patienten verbessert hat ist die Rückfallquote der Patienten mit einer minimallen Resterkrankung weiterhin hoch. Aus diesem Grund sind neue Behandlungsstrategien zwingend erforderlich um die Prognose dieser Patienten zu verbessern. Das Ziel dieses Förderantrages ist es an Hand von innovativen Genom-weiten Hochdurchsatzscreens, neue Regulatoren zu identifizieren, die bei der Entstehung und Entwicklung von Ph+ ALL eine Rolle spielen, um gezielte Wirkstoffe für die Behandlung dieser Erkrankung entwickeln zu können. Daten aus unseren vorherigen Studien zeigen, dass der Verlust eines Allels des Transkriptionsfaktors Erg ausreicht um die Entstehung einer Ph+ B-ALL zu verhindern. Diese Erkenntnis werden ich nutzen um a) in vitro mit Hilfe von einer cDNA-expression-library und einer CRISPR-Cas9-knockout-library und b) in vivo an Hand eines Sleeping-Beauty-Transposon-Mutagenese-Screen Faktoren zu identifizieren, die der Erg-Haploinsuffizienz-vermittelten Blockade der ALL-Entwicklung in Ph+ Zellen entgegenwirken. Mit Hilfe von Next Generation Sequencing (NGS) werde ich letztlich die jeweiligen deregulierten Gene aus allen drei Screening-Ansätzen identifizieren. Potentielle Kandidaten aus diesen Screenings werde ich zunächst mit Hilfe von in vitro Systemen überprüfen anschließend die Relevanz dieser Faktoren in humanen Leukämien zu untersuchen werde ich Xenotransplantationsexperimente mit humanen Ph+ ALL-Zellen durchführen, in denen eine Überexpression bzw. eine Herunterregulation der zu untersuchenden Gene induziert wurde. An Hand dieser biologischen, molekulargenetischen und genomischen Ansätze wird es möglich sein neue Erkenntnisse über die Pathologie der Ph+ ALL zu gewinnen und Faktoren zu identifizieren, deren Deregulation essentiell für die Entstehung dieser Erkranken ist. Letztendlich werden die Ergebnisse dieser Studie einen wertvollen Beitrag zur Entwicklung neuer gezielter Therapeutika für die Behandlung von Ph+-ALL-Patienten leisten.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Australien
• Gastgeber: Professor Dr. Warren S. Alexander