Untersuchung der Rolle von Gaq und Ga13 in der Hämatopoese und Leukämieentstehung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des geförderten Projektes sollte die Funktion Gαq und Gα13 in der physiologischen und leukämischen Hämatopoese untersucht werden. Aufgrund der vorbeschriebenen hochgradigen funktionellen Redundanz von Gα11 und Gαq bzw. Gα12 und Gα13 kamen die konditionalen doppelknockout Mausstämme Gα11-/-;Gαqflox/flox und Gα12-/-;Gα13flox/flox zum Einsatz bei denen nach Einkreuzung von Mx1-Cre die Induktion der doppel-knockout Situation in adulten Tieren ermöglicht werden sollte. Während die Einkreuzung in den Gα11-/-;Gαqflox/flox Mausstamm problemlos war, gab es im Gα12-/-;Gα13flox/flox nur wenige homozygote Nachkommen, weshalb der Schwerpunkt der Experimente auf der Untersuchung von Gαq und Gα11 gelegt wurde. Die Induktion des der Gαq / Gα11 doppel – knockout Situation führte unter Steady State Bedingungen zu keinen Veränderungen im Blutbild adulter Mäuse, jedoch kam es im Knochenmark zu einer Verschiebung der Anteile von Stamm- und Progenitorzellen zugunsten der Stammzellen in den doppel-knockout Tieren. Ferner zeigte das Knochenmark der doppel-knockout Tiere langfristig eine überlegene Repopulationsfähigkeit. Zellzyklusanalysen zeigten in den Gα11-/- - und Gα11-/-;Gαq-/- -Mäusen einen im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen erhöhten Anteil ruhender hämatopoetischer Stamm- und Progenitorzellen und insbesondere in den doppel-knockout Mäusen eine verminderte Proliferation in diesen Zellkompartimenten. Entsprechend war die Zytostatika-Empfindlichkeit in Gα11-/- - und Gα11- /-;Gαq-/- - Mäusen vermindert. Eine Expressionsanalyse Zellzyklus-relevanter Gene eine spezifische Signatur für jeden Mausstamm mit einer differentiellen Regulation von Schlüsselgenen der Steuerung von Quieszenz und Proliferation hämatopoetischer Stammzellen. So waren in Gα11-/- - und Gα11-/- ;Gαq-/- -Mäusen Cyclin D1 und c-Myb reprimiert und in den Gα11-/-;Gαq-/- -doppel knockout Mäusen Rb2 stark induziert. Ferner zeigte sich, dass bereits der Verlust von Gα11 der Flt3-ITD vermittelten Transformation in vivo entgegen wirkt und Gαq beim Homing hämatopoetischer Zellen eine funktionelle Rolle zukommt. Insbesondere die Entdeckungen zu Rolle von Gα11 und Gαq bei der Proliferation, Quieszenz und Repopulationsfähigkeit hämatopoetischer Stammzellen helfen die Biologie hämatopoetischer Stammzellen besser zu erklären und gegebenenfalls verbesserte Strategien zur ex-vivo Kultur und Expansion dieser Zellen zu entwickeln.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Posterpräsentation: Modern trends in human leukemia and cancer, Wilsede 2012
Joachim Schwäble
- Posterpräsentation: Jahrestagung der Deutschen, Österreichischen und Schweizerischen Gesellschaften für Hämatologie und Medizinische Onkologie, Hamburg 2014
Joachim Schwäble
