Identifizierung des MYBL2-vermittelten Tumorsuppressor Signalweges und seiner wichtigsten kooperierenden Mutationen in myeloischen Erkrankungen

• Antragsteller: Dr. Stefan Heinrichs
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 349046532

Myelodysplastische Syndrome (MDS) sind eine heterogene Gruppe maligner Erkrankungen des blutbildenden Systems, bei der es zur klonalen Expansion von mutierten Zellen kommt, die Stammzelleigenschaften und verminderte Differenzierungspotentiale haben. Eine häufig heterozygot deletierte Region (CDR), die ein Tumorsuppressorgen (TSG) enthalten sollte, ist auf Chromosom 20q lokalisiert. Zudem zeigen Proben von Patienten mit 20q CDR keine Mutationen von Allelen auf dem intakten Chromosom 20. Daher schien die Gegenwart eines klassischen TSG, das eine biallelische Inaktivierung erfordern würde, unwahrscheinlich. Statt dessen sollte der monoallelische Verlust durch die Deletion ausreichen, um durch eine verminderte Genexpression die Transformation von Zellen zu fördern. Auf der Suche nach einem Gen, das diese Kriterien erfüllt, haben wir den Transkriptionsfaktor MYBL2 als Gendosis-abhängigen Tumorsuppressor, der innerhalb der 20q CDR kodiert ist, entdeckt. Bemerkenswerterweise zeigen zwei Drittel aller Patienten mit einem normalen Karyotypen ebenfalls eine verminderte Expression von MYBL2, was auf einen weit verbreiteten Krankheitsmechanismus hinweist. Tatsächlich konnten wir in vivo zeigen, dass die Herunterregulation von Mybl2 durch RNAi zur Expansion von hämatopoetischen Zellen führt. Diese Entdeckung ist allerdings bisher aufgrund des unbekannten Mechanismus ohne Konsequenzen geblieben.In diesem Projekt wollen wir (1) die funktionellen Konsequenzen der verminderten MYBL2 Expression identifizieren und (2) bestimmen welche MYBL2-interagierenden Signalwege für die Pathogenese von MDS erforderlich sind. Ein Schüsselfeature unseres publizierten Models war die Regulation von Mybl2 mittels stabilen RNAi. Wir haben jetzt einen reversiblen, Doxycyclin (Dox)-abhängigen Mybl2 RNAi Vektor entwickelt, mit dem wir primäre hämatopoetische murine Stamm- und Vorläuferzellen immortalisieren können. Diese Zellen hören nach Dox Entzug auf zu wachsen. Dieses System werden wir, in vitro und in vivo, nutzen, um Mybl2 diejenigen Zielgene, die diesen Phänotyp verursachen, in den immunphänotypisch gleichen Zellpopulationen mit und ohne Dox zu bestimmen. In konditionalen Mybl2 knockout Mäusen werden wir zusätzlich alle Mybl2 Zielgene bestimmen. Direkte Zielgene werden über ChIP-Seq ermittelt. Für Ziel 2 werden wir die Gene bestimmen, die zur Entstehung von MDS in Kooperation mit dem Mybl2 knockdown führen und neue MDS Mausmodelle entwickeln. Dazu werden wir Crispr/Cas9-vermitteltes Genome-Editing, das in unserer Gruppe etabliert ist, nutzen um 8 verschiedene MDS TSG auszuschalten. Wir werden die Inaktivierung von einem oder zwei Genen in Kombination mit dem reversiblem Mybl2 knockdown modellieren. Das neuentwickelte MDS Mausmodell wird die Beantwortung vieler wichtiger Fragen ermöglichen, beispielsweise die Erfordernis von erniedrigten Mybl2 Spiegel für die Aufrechterhaltung der Erkrankung. Letztlich werden diese Modelle die Identifizierung neuer Drug Targets ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Peter Horn