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Projekt
Analyse von AML Transkriptom und Chromatin-Netzwerken durch Sequenzierung einzelner Zellen zur Aufklärung zellulärer Heterogenität und Mechanismen der Wirkstoffantwort
Antragsteller
Dr. Jan-Philipp Mallm; Professor Dr. Karsten Rippe
Fachliche Zuordnung
Hämatologie, Onkologie
Förderung
Förderung von 2017 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 336840530
Akute myeloische Leukämie (AML) weist sowohl auf genetischer als auch auf epigenetischer Ebene eine große zelluläre Heterogenität auf. Zum Zeitpunkt der Diagnose sind die meisten Fälle von AML durch das Vorhandensein eines Tumor-initiierenden Klons und zusätzlicher Subklone gekennzeichnet, die sich später zu therapieresistenten Zellen entwickeln. Methoden zur Sequenzierung einzelner Zellen („SC-Seq“ für „Single Cell Sequencing“) sind ideal geeignet, um relativ kleine hämatopoetische Subpopulationen von leukämischen Stammzellen nachzuweisen. Diese Zellen sind essentiell, um die Leukämie aufrechtzuerhalten und neu zu initiieren. Außerdem können durch SC-Seq Subpopulationen identifiziert werden, die gegen ein bestimmtes Arzneimittel resistent sind. In der nächsten Förderperiode werden wir unsere erfolgreiche Analyse mit hohem Durchsatz auf der Chromium-Plattform durch plattenbasierte Methoden für die Analyse einzelner Zellen in den Projekten A01-A08 ergänzen. Die plattenbasierten Technologien ermöglichen die Analyse von Proben mit niedrigen Zellzahlen und weisen eine höhere Flexibilität für eine Vielzahl von Anwendungen aus. Änderungen der DNA-Methylierung sind ein zentrales Element epigenetischer Merkmale, die in vielen FOR2674-Projekten analysiert werden. Daher werden wir auch eine effiziente Einzelzell-DNA-Methylomanalyse etablieren. Darüber hinaus werden wir Multi-Omics-SC-Seq-Ansätze wie CITE-seq- oder Einzelzellen-Bisulfit-Sequenzierung für das gesamte Genom anbieten, die mit der Kartierung des zugänglichen Chromatins gekoppelt sind. Schließlich wird Z01 (in Zusammenarbeit mit A02) die Arbeiten zur Identifizierung epigenetischer molekularer Deregulierungs- und Resistenzmechanismen für IDH-mutierte AML als prototypische Anwendung für die neuen sc-seq-Methoden fortsetzen. Hierfür wird auch scDNA-seq für die Detektion von Mutationen in ausgewählten Genen miteinbezogen. Dadurch soll die klonale Substruktur des Tumors und seine Entwicklung während der Behandlung mit IDH-Inhibitoren aufgedeckt werden. Die fortschrittliche Kombination verschiedener Arten von SC-Seq-Methoden und -Anwendungen, die von Z01 bereitgestellt werden, wird die Heterogenität von AML auflösen und neue molekulare Merkmale seines Pathophänotyps offenlegen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
