Identifizierung und Verständnis der deregulierten Signalwege, welche die Entwicklung und das Wachstum von therapieresistentem Krebs kontrollieren.

• Antragstellerin: Dr. Christina König
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442680333

Krebs entsteht durch das uneingeschränkte Wachstum von transformierten malignen Zellen. Genetische Defekte, hauptsächlich verursacht durch Einzelnukleotidvarianten (SNPs) in Tumorsuppressorgenen oder Proto-Onkogenen, ermöglichen es ihnen, wesentliche biologische Eigenschaften zu erwerben und mehrere Zellprozesse zu deregulieren, um ihr Überleben und effizientes Wachstum zu gewährleisten. Durch die Anwendung der kürzlich beschriebenen “CRISPR Base Editing (BE)” Methode modellieren wir diese SNPs in Zellen. Wir haben experimentelle Verfahren entwickelt, bei denen BE zusammen mit „Genbibliotheken“ verwendet wird, die speziell entwickelt wurden, um die am häufigsten in humanen krebsverursachenden Genen vorkommenden Mutation in das Mausgenom einzuführen. Dazu transduzieren wir EµMYC-Zelllinien mit lentiviralen BE-Plasmiden, die in der Lage sind, C-zu-T (CBE) oder A-zu-G (ABE) Basenaustausche in Zielgenen zu erzeugen. Zusätzlich werden die Zellen mit entsprechenden Genbibliotheken transduziert welche nötig sind, um die gewünschten Bereiche in den Zielgenen zu mutieren. Anschließend wird dieser Pool aus gentechnisch veränderten Zellen mit verschiedenen Chemotherapeutika, wie z.B. DNA-schädigenden Substanzen oder Inhibitoren der BCL-2-Familie behandelt. Des Weiteren isolieren wir hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen (HSPCs) aus EµMYC/CBE-doppeltransgenen Mäusen (Modell für B-Zell-Lymphome), transduzieren diese mit einer für CBE speziellen Genbibliothek und rekonstituieren damit letal bestrahlte Empfängermäuse. So identifizierte tumorfördernde genetische Mutation werden dann mit verschiedenen Assays sowie Pathway Analysen validiert und funktionell getestet. Ein weiterer Fokus liegt auf einem hochaggressiven Subtyp des diffusen großzelligen B-Zell-Lymphom (DLBCL), dem so genannten Doppel-Hit Lymphom (DHL), das sich durch die hohe Doppelexpression von cMYC und BCL-2 charakterisiert. Patienten mit refraktärem DHL erhalten als Standardtherapie die CD19 CAR-T-Immuntherapie, worauf viele jedoch nur schlecht oder nicht ansprechen und mögliche Resistenzmechanismen unbekannt sind. Um entsprechende Resistenzfaktoren zu identifizieren, transduzieren wir die mittels der CRISPR-Aktivator (dCas9A) Technologie generierten murinen DHL-Zellen mit genomweiten lentiviralen Genbibliotheken, die zusammen mit dCas9A eine robuste Genexpression induzieren. Diese werden anschließend mit CD19 CAR-T-Zellen für unterschiedlich lange Zeiträume ko-kultiviert und danach die resistenzfördernden Faktoren in den überlebenden DHL-Zellen mittels „Next Generation Sequencing“ der sgRNAs identifiziert. Ergebnisse aus diesem Projekt liefern uns detailliertes Wissen über Faktoren und Funktionen verschiedenster biochemischer Prozesse innerhalb von malignen Zellen, die unser Verständnis der Krebsentstehung wesentlich verbessern und uns die Entwicklung neuer und spezifischerer Krebstherapien ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Australien
• Gastgeber: Professor Dr. Marco Herold, Ph.D.