Zell Zyklus Checkpoint Blocker als neue Krebstherapie für Glioblastoma multiforme

• Antragsteller: Dr. Frank Dubois
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Hämatologie, Onkologie ; Pathologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 424790222

Glioblastoma (GBM) ist der häufigste und tödlichste der bösartigen primären Hirntumore. Herausfordernd in der Entdeckung neuer Therapien ist die Vielfalt der Verhaltensweisen der GBM Genotypen. Deshalb führte das Beroukhim Lab eine vollständige molekulare Charakterisierung und einen drug screen auf 78 GBM Zelllinien durch, welche die Mehrheit der molekularen Charakteristika der GBM umfassen. Zelllinien mit Mutationen im Tumor Suppressor Gen (TSG) TP53 zeigten geringstes Ansprechen auf die Mehrzahl der Substanzen. Dies spiegelt das Verhalten von TP53 mutierten Tumoren wieder. TP53 ist das am häufigsten in Karzinomen mutierte Gen. Daher könnten Substanzen mit Wirkung auf TP53 mutierte Zellen hilfreiche Erkenntnisse für viele Patienten mit therapierefraktären Karzinomen liefern. Das Beroukhim Lab identifizierte einen CHK1/2 Inhibitor (CHKi) als effektiver in TP53 mutierten Zellen. Am effektivsten war dieser Inhibitor bei gleichzeitigem Verlust des TSG CDKN2A – der Genotyp ca. 10% der GBM Patienten. Checkpoint Kinasen sind entscheidend in der Antwort auf DNA Schäden. Sie erhalten die genetische Integrität, indem sie den Zellen Zeit geben DNA Schäden zu reparieren oder in irreparablen Fällen Apoptose einleiten. Mehrere CHKis sind momentan in klinischen Studien, wobei einige bereits vielversprechende Effekte zeigen. Deshalb wollen wir diese offenbar synergistisch letale Interaktion zwischen CHKi und zwei der am häufigsten inaktivierten TSGs untersuchen. Unsere spezifischen Fragen sind:1. Generiert simultaner Verlust von TP53 und CDKN2A Sensitivität gegenüber CHK1/2 Inhibitoren? Mit Hilfe von CRISPR-CAS9 werden wir isogene Modelle für den Verlust von TP53, CDKN2A und der Kombination generieren und deren Sensitivität gegenüber CHK1/2 Inhibitoren testen. Wie werden Zellüberleben, die Proliferationsrate, Progression durch der Zell Zyklus und die Antwort auf DNA Schäden untersuchen. Diese Experimente werden dazu beitragen, zu entscheiden wer mit CHKi behandelt wird und das Design und die Interpretation künftiger klinischer Studien zu verbessern.2. Untersuchung der Resistenzmechanismen gegen CHK1/2 Inhibitoren. Karzinome werden oft rasch resistent gegen initial effektive Therapien. Die Charakterisierung der Resistenzmechanismen kann zu Kombinationstherapien zur Verlängerung der Ansprechzeit führen. Wir werden Verlangsamung des Zellzyklus als Resistenzmechanismus testen, sowie einen genome scale Open Reading Frame Screen in CHKi sensitiven Zellen durchführen, um Gene zu identifizieren, deren Überexpression Resistenz erzeugt. Außerdem werden wir natürlich entstehende Modelle von CHKi-Resistenz generieren um deren Mechanismen aufzuklären, indem wir ihre Genexpression und genetischen Veränderungen charakterisieren.Dieses Projekt testet einen neuen Therapieansatz für oft therapierefraktäre Tumore mit Mutationen der häufig betroffenen Gene TP53 und CDKN2A. Die Prävalenz dieser Genetik in allen Karzinomarten zeigt die Bedeutung und Relevanz dieses Projekts.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Rameen Beroukhim, Ph.D.