Der Einfluss RAG-induzierter DNA Doppelstrangbrüche auf die Entwicklung von NK Zellen im iPSC Modell

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Kerstin Felgentreff
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Rheumatologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 328922204

Die Rekombination von V(D)J Gen-Elementen ist ein entscheidender Prozess in der Generierung vielfältiger T Zell und Immunglobulin Rezeptoren in der Lymphozytenentwicklung. Rekombination aktivierende Gene RAG1 und RAG2 bilden einen Komplex, der spezifische Signalsequenzen auf der DNA bindet und den DNA-Strang an diesen Stellen einschneidet. Anschließend werden die DNA-Enden von Proteinen des non-homologous end-joining (NHEJ) Reperaturprozesses prozessiert und ligiert. Obwohl sie nur transient bestehen, stoßen RAG-induzierte DNA Doppelstrangbrüche eine Antwort durch verschiedene DNA Reperaturenzyme an, welche unter anderem zur Transkription von Genen führt, die zelluläre Prozesse jenseits von DNA Reperatur umfassen. Es ist in Mausmodellen beschrieben, dass RAG Proteine schon in frühen lymphozytären Vorläuferzellen exprimiert werden und auch DNA Brüche in sich entwickelnden NK Zellen verursachen, die einen wichtigen Einfluss auf deren Ausreifung, zytotoxische Funktion und zelluläre Fitness haben. NK Zellen von Patienten mit RAG-Defizienz sind dementsprechend unreifer und hyperreagibel. Wir haben Induzierte pluripotente Stammzelllinien (iPSC) mit einem RAG-fate mapping Reporter modifiziert und differenzieren diese in NK Zellen um die RAG-Aktivität in der humanen NK Zell Entwicklung und deren Rolle in der NK Zell Ausreifung und Zytotoxizität zu untersuchen. Weitere Ziele dieses Projektes sind die Untersuchung differentiell exprimierter Gene und Regulation von Signalwegen in Zellen mit und ohne RAG-Aktivität in ihrer Ontogenie. Ein besseres Verständnis der Entwicklung verschiedener NK Zell Populationen und Möglichkeiten diese herzustellen, könnte für die Weiterentwicklung NK Zell basierter Immuntherapien hilfreich sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen