Kooperierende Mutationen in der AML: Funktionelle Analyse des kooperierenden Netzwerkes der rekurrenten Mutationen RUNX1, ASXL1 und IDH2

• Antragstellerin: Dr. Friederike Pastore
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 257981898

Einleitung: Die genomweite Sequenzierung großer AML Patientenkohorten hat unser Verständnis der AML Pathogenese durch die Identifizierung rekurrenter Mutationen und die Beschreibung von Mutationsmustern gemeinsam auftretender oder sich ausschließender Mutationen erweitert. Trotz dieser Beobachtungsdaten bleiben (a) die exakte Rolle vieler dieser Genmutationen in der Pathogenese der AML, (b) ihre Interaktionen mit anderen Mutationen, und (c) ihre therapeutische Relevanz immer noch aufklärungsbedürftig. Hierzu werden präzise in vitro und in vivo Modelle benötigt.Ziel: Wir möchten das Zusammenspiel zwischen den rekurrenten und assoziierten Mutationen RUNX1, ASXL1 und IDH2 näher charakterisieren, indem wir folgende Ziele verfolgen:a) Wir werden in vitro und in vivo Modelle entwickeln, um die Effekte verschiedener Kombinationen von RUNX1, ASXL1 und IDH2 Mutationen auf hämatopoetische Stammzellen zu analysieren.b) Wir werden spezifische therapeutische Substanzen z.B. IDH2-Inhibitoren in unseren etablierten Modellen testen und deren Effekt auf die leukämischen Klone untersuchen.c) Die Bestimmung von Mutationsmustern und der Stabilität von RUNX1, ASXL1 und IDH2 Mutationen in älteren Patienten wird aufklären, ob diese Mutationen in dieser Kohorte häufiger sind, was einen spezifischeren zielgerichteten Therapieansatz in dieser prognostisch ungünstigen Kohorte älterer AML Patienten erlauben würde.Methoden: Wir werden die Rolle von RUNX1, ASXL1 und IDH2 Genen in der Hämatopoese und Leukämogenese in konditionellen Cre-LoxP Mausmodellen, primären CD34+ Zellen aus Nabelschnurblut und myeloischen Zelllinien mit einer Vielzahl funktioneller in vitro, in vivo und ex vivo Techniken (z.B. Zellkultursystemen, Immunphänotypisierung, Next Generation Sequencing, Genexpressionsprofile, GSEA, globale Methylierungsprofile, Messung von 2-HG Spiegeln, etc.) kombiniert mit konditionaler Expression oder konditionaler Deletion der einzelnen Gene studieren.Der Effekt einer zielgerichteten Inhibierung von mutiertem IDH2 wird in vivo in konditionellen Idh2R140Q Knock-in Mäusen und ex vivo in IDH2-mutierten AML Zellen aus primären Patientenproben sowie in Knochenmark von Idh2R140Q Knock-in Mäusen untersucht werden.Mutationsmuster und Stabilität von RUNX1, ASXL1 und IDH2 Mutationen in älteren AML Patienten werden durch Exomsequenzierung in gepaarten Diagnose- und Rezidivproben identifiziert werden.Ausblick: Dieser Ansatz ist leicht übertragbar auf verschiedene andere Paare kooperierender Mutationen und kann zu deren Charakterisierung verwendet werden. Anspruchsvolle in vitro und in vivo AML Systeme sind obligat für ein tieferes funktionelles Verständnis genetischer, epigenetischer und biochemischer Alterationen, die durch spezifische rekurrente Mutationen in der AML hervorgerufen werden. Außerdem werden diese Modelle verlässliche Systeme für die weitere Untersuchung neuer zielgerichteter Therapien darstellen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Dr. Ross Levine