Spezifische Aktivierung von onkogen-reprimierten Tumorsuppressoren zur Krebsbehandlung

• Antragstellerin: Dr. Constanze Mittermeier
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 436843574

Das hepatozelluläre Karzinom (HCC) ist die häufigste Art von bösartigem Leberkrebs und die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache weltweit. Die therapeutischen Möglichkeiten für HCC Patienten sind momentan jedoch stark limitiert und die zugrunde liegenden Mechanismen, die zur HCC Bildung führen, nur unzureichend aufgeklärt. Daher ist die Entwicklung einer spezialisierten Behandlung mit geringen oder keinen Nebenwirkungen dringend notwendig. Der Transkriptionsfaktor Sal-like protein 4 (SALL4) ist ein vielversprechendes Zielgen, das in diversen Krebsarten, einschließlich HCC, aber nicht in gesunden adulten Geweben, exprimiert wird. SALL4 bindet an das retinoblastoma binding protein 4 (RBBp4) des nucleosome remodeling and deacetylase (NuRD) Komplexes und hemmt eine Vielzahl an Genen, inklusive Tumorsuppressoren, was schließlich zu Krebs führt. Es wurde vor Kurzem gezeigt, dass die Spaltung der SALL4-RBBp4/NuRD Interaktion durch ein synthetisiertes Peptid (FFW) in reduziertem HCC Wachstum in einem Xenograft Mausmodell resultiert, was bedeutet, dass diese ein sehr vielversprechendes Ziel für HCC Patienten darstellt. Da RBBp4 allerdings noch in weiteren nukleären Komplexen vorkommt, ist das Blockieren von RBBp4 nur ein unselektiver Therapieansatz. Um diese Hürde zu überwinden, hat das vorgeschlagene Projekt das Ziel, den SALL4-RBBp4/NuRD Komplex spezifisch am Promoter reprimierter Tumorsuppressoren anzugreifen. Im ersten Teil des Projektes sollen die vielversprechendsten Tumorsuppressorgene, die vom SALL4-RBBp4/NuRD Komplex beeinflusst werden, validiert werden. Dafür wird ihr Effekt auf die tumorigenen Eigenschaften von HCC Zellen, wie Proliferation und Migration, getestet. Im zweiten Teil wird die SALL4-RBBp4/NuRD Interaktion mit der neuen CRISPR/dCas9 Technik am spezifischen Promoter eines validierten Tumorsuppressors, der die stärksten Anti-Tumor-Effekte im ersten Teil zeigte, gelöst. Durch das Designen einer spezifischen guide RNA und der Fusion des dCas9 Proteins mit dem FFW Peptid kann das FFW spezifisch und ausschließlich den SALL4-RBBp4/NuRD Komplex am vorgegebenen Promoter spalten und nicht unspezifisch an anderen Stellen im Genom. Dieser spezielle Tumorsuppressor wird daraufhin reaktiviert. Im dritten Teil werden die Anti-Tumor-Effekte des aktivierten Tumorsuppressors in HCC Zellen analysiert. Abschließend wird das Potential des dCas9-FFW Konstruktes, Lebertumore zu therapieren, in vivo in einem Xenograft Mausmodell untersucht. Zusammenfassend wird das vorgeschlagene Projekt relevante Tumorsuppressoren, die in SALL4-positivem HCC herunterreguliert sind, aufzeigen und bietet eine neuartige und innovative Technik, um spezifisch reprimierte Tumorsuppressoren in HCC Patienten zu reaktivieren, was eine sehr vielversprechende Strategie für eine personalisierte Krebstherapie darstellt. Wegen des hohen Vorkommens von SALL4-positiven Tumoren, kann diese Methode zusätzlich auch auf eine Vielzahl weiterer Krebsarten übertragen werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Singapur
• Gastgeber: Dr. Daniel G. Tenen