Kartierung der initiierenden Schritte der Aneuploidie- und Aneuploidientoleranz in der Tumorgenese

• Antragsteller: Dr. Sahil Gupta, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 420142384

Obwohl Aneuploidie zelluläre Fitness reduziert, beeinflusst es die Mehrheit der Krebserkrankungen. Dies deutet darauf hindeutet, dass aneuploid Krebszellen Mechanismen haben, um mit Aneuploidie-Stress umzugehen. In diesem Projekt soll untersucht werden, welche Upstream-Mutationen die Karzinogenese im aneuploiden Hintergrund auslösen können und ob diese bei aneuploider Tumorbildung früh oder spät auftreten. Wir untersuchen dies mit zwei Modellen, 1) einem sporadischen Chromosome instability (CIN)-Modell der Tumorgenese bei Mäusen und 2) CRISPR-Screens in verschiedenen primären aneuploiden Zellen. Wir werden spezifisch aneuploidie-bestätigende Mutationen in frühen Stadien der Tumorbildung verfolgen, indem wir in vivo Transposon-Mutagenese mit lineage-tracing kombinieren. Dazu werden wir Mäuse, die Allele für die gewebespezifische Transposonmobilisierung und Aneuploidisierung beherbergen, mit Mäusen kreuzen, die einen GFP-Reporter tragen, der spezifisch in den aneuploiden Zellen aktiviert wird. Als nächsten Schritt isolieren wir GFP+ -Zellen in frühen und späteren Stadien der Tumorbildung. Tumorlatenzzeiten am Endpunkt sind bereits für die aneuploiden Transposon-Mäuse bekannt, was diesen Ansatz möglich macht. Frühe und späte GFP+ Tumorzellen werden auf Aneuploidie- und Transposon-Integrationsstellen untersucht und darüber hinaus durch Einzelzell-RNA-Sequenzierung untersucht, um die Heterogenität innerhalb der Population früher Tumorzellen festzustellen. Parallel dazu werden wir CRISPR-Screens in primären aneuploiden (Mad2f/f) Zelltypen durchführen, um Mechanismen zu identifizieren, die primären Zellen dabei helfen, Aneuploidie-induzierten Stress zu bewältigen. Beide Modelle werden mit nachgeschalteten funktionellen und mechanistischen Assays, wie unten definiert, validiert.Unsere Arbeit ist von großer Relevanz für die Krebsforschung, da sie zu einem besseren Verständnis eines Hauptmerkmals von Krebs beitragen wird, das sich auf die Mehrzahl der Krebsarten auswirkt: Aneuploidie. Wir verfolgen spezifisch aneuploide Krebszellen, die eine Selektion auf Aneuploidietoleranz in frühen Stadien der Tumorentwicklung ermöglichen. Mithilfe modernster Genomik wie der Einzelzell-RNA-Sequenzierung in transgenen Mausmodellen sporadischer Tumorentwicklung und der Einzelzell-DNA-Sequenzierung in CRISPR-Screens in primären Zellen oder NSCs untersuchen wir, welche Läsionen als erste bei der Aneuploidie während der malignen Transformation entstehen. Dies wird die erste Studie sein, die Faktoren identifiziert, die aneuploide Chromosomen nach CIN-induzierter Fehlsegregation resistent machen, und die Mechanismen dafür definiert, wie Aneuploidie in Tumoren toleriert wird. Die meisten unserer Arbeiten befassen sich mit grundlegenden Fragen zur Aneuploidie, jedoch untersuchen wir unsere Ergebnisse in einem klinischen Kontext in parallelen Projekten, wovon langfristig Patienten profitieren könnten.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Gastgeber: Professor Dr. Floris Foijer, Ph.D.