Untersuchungen zur Entstehung des humanen Pankreaskarzinoms mittels Organoiden, deren Immortalisierung und genetischen Modifikation in vitro

• Antragsteller: Dr. Michael Johannes Pflüger
• Fachliche Zuordnung: Allgemein- und Viszeralchirurgie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 445331015

Duktale Adenokarzinome des Pankreas zählen zu den bösartigsten Erkrankungen des menschlichen Organismus, wobei ein Großteil der Patienten binnen Monaten nach Erhalt der Diagnose verstirbt. Ursächlich hierfür sind neben der zumeist erst im Spätstadium der Erkrankung erfolgenden Diagnosestellung die begrenzten Behandlungsmöglichkeiten. Untersuchungen der vergangenen zwei Jahrzehnte lassen vermuten, dass die Entstehung dieser Tumorart ein stufenweiser Prozess ist. Die Akkumulation von Veränderungen in Schlüsselgenen (KRAS, CDKN2A, TP53, SMAD4) mündet zusammen mit weiteren genetischen Veränderungen in der Entstehung invasiver Karzinome. In vitro-Modelle der im Rahmen dieses Prozesses entstehenden Zwischenstufen (Vorläuferläsionen) sind rar, wodurch Einblicke in die Auswirkungen dieser spezifischen genetischen Veränderungen auf die komplexen molekularen Prozesse verhindert werden. Das CRISPR/Cas9-System ermöglicht es präzise genomische Veränderungen in Zellen vorzunehmen. Ziel ist es an normalem, unverändertem duktalen Pankreasepithel sequentielle Modifikationen der oben genannten Schlüsselgene vorzunehmen. Hieraus sollen Zellreihen resultieren, welche definierte genetische Veränderungen besitzen. Weiteres Ziel ist aus Frischgewebe gewonnene, normale duktale Pankreasepithelzellen mittels bekannter Vektoren zu immortalisieren und hieraus eine neue gesunde Zelllinie abzuleiten. Beide Versuchsansätze werden mit Hilfe von Organoidstrukturen durchgeführt werden und die gewonnenen Zellen anschließend mithilfe von verschiedenen Untersuchungsmethoden weiter charakterisiert werden. Diese Zelllinien werden dringend benötigt, um die Effekte der genetischen Veränderungen in den invasiven Zellen, jedoch auch in den Vorläuferzellen, in vitro untersuchen zu können. Ein besseres Verständnis der Auswirkungen der genetischen Veränderungen auf die Signalwege kann zur Detektion von Zielstrukturen genutzt werden und zur Entwicklung von Strategien zur rechtzeitigen Diagnostik und Therapie von großem Wert sein.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Laura Wood, Ph.D.