Porphyromonas gingivalis induzierte expression quantitative trait loci (eQTL) in humanen Monozyten

• Antragstellerin: Professorin Dr. Lina Gölz
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397619438

Moderne Technologien haben eine integrative Betrachtung des Genoms (DNA) und des Transkriptoms (mRNA) ermöglicht. Damit sind sog. expression quantitative trait locus- (eQTL-) Studien durchführbar geworden, die Allele bzw. Genotypen genetischer Varianten mit der Expressionsstärke von Transkripten korrelieren. Somit lassen sich Genvarianten identifizieren, die eine abweichende Expression der jeweiligen Genprodukte induzieren. Aktuell sind eQTL-Analysen dazu übergegangen genom- und transkriptomweit die Genregulation unter exogener Stimulation zu betrachten. Gegenstand des vorliegenden Erstantrages ist eine eQTL-Analyse an humanen Monozyten, die mit Parodontitis-relevanten Stimuli aktiviert werden. Die Parodontitis (Entzündung des Zahnhalteapparates) ist eine häufige entzündliche Erkrankung, die im Einzelfall einer Oberfläche eines handtellergroßen Ulkus entsprechen kann. Zudem ist sie mit systemischen Krankheiten assoziiert. Neben einer parodontal-pathogenen Infektion z.B. mit Porphyromonas gingivalis (P.g.) scheint eine genetische Disposition maßgeblich an der Entstehung der Parodontitis beteiligt zu sein. P.g. ist ein gramnegativer Anaerobier, der mit seinem wichtigsten Virulenzfaktor (Lipopolysacchariden (LPS)) spezifische Rezeptoren des innaten Immunsystems aktiviert, die in hoher Dichte auf der Außenwand von Immunzellen wie Monozyten vorkommen. Letztere spielen eine wichtige Rolle bei der Pathogenese der Parodontitis sowie ihren assoziierten Systemerkrankungen. In der geplanten Studie sollen daher unstimulierte Monozyten mit LPS P.g.-stimulierten Monozyten verglichen werden. Durch eine fakultätsinterne Anschubfinanzierung konnten bereits über 160 gesunde Probanden rekrutiert und die Monozyten isoliert und charakterisiert werden. In der nun beantragten Projektphase sollen RNA aus beiden Monozyten-Fraktionen und DNA aus dem Vollblut isoliert werden. RNA-Proben werden dann transkriptomweit analysiert und die DNA-Proben genomweit typisiert. Hierdurch lassen sich eQTL-Analysen durchführen und eQTLs identifizieren, die spezifisch für die Stimulation mit LPS P.g. sind. Daraufhin können speziell die eQTLs der LPS P.g.-stimulierten Monozyten detektiert werden, die vertiefte Einblicke in die Pathophysiologie der Parodontitis zulassen. Somit sind Transkripte und pathways nachweisbar, die wichtige Angriffspunkte für die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien darstellen und für assoziierte Erkrankungen von Bedeutung sind. Die nun beantragten eQTL-Analysen sind wissenschaftlich innovativ und erfolgen in Kooperation mit mehreren Einrichtungen der Medizinischen Fakultät Bonn. Gemeinsam mit ihren Kooperationspartnern konnte die Antragstellerin alle erforderlichen Methodiken etablieren und erste Vordaten erfolgreich publizieren. Diese bilden die Grundlage für den vorliegenden Erstantrag, der die Sachmittel zur Finanzierung der kostenintensiven eQTL-Analysen beinhaltet. Langfristig ist die Etablierung eines neuen Schwerpunktes -eQTLs in der Zahnmedizin- geplant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Privatdozent Dr. Michael Knapp; Professor Dr. Heiko Rühl