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Projekt
Neuverschaltung der leukämogenen Transformation von GATA1s-vermittelter CH durch KANSL1 Funktionsverlust-Mutationen (Projekt B4)
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dr. Jan-Henning Cornelius Klusmann; Marit Vermunt, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Hämatologie, Onkologie
Kardiologie, Angiologie
Kinder- und Jugendmedizin
Kardiologie, Angiologie
Kinder- und Jugendmedizin
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 515629962
Klonale Hämatopoese ist assoziiert mit altersbedingten somatischen Mutationen. Dennoch lässt sich eine ähnliche Manifestation der klonalen Hämatopoese (CH) bei Kindern mit Down-Syndrom (DS) feststellen. Trisomie 21 und in utero erworbene GATA1-Mutationen bedingen eine erhöhte Proliferation von Stamm- und Vorläuferzellen, was CH widerspiegelt und als transiente abnorme Myelopoese (TAM) bekannt ist. Obwohl die Vorleukämie häufig in Remission geht, gehen etwa 30% der Fälle in eine myeloische Leukämie (ML-DS) über, ausgelöst durch das Auftreten zusätzlicher, sekundärer Mutationen. Um die stufenweise Entwicklung von Vorleukämie (TAM) zu Leukämie (ML-DS) zu nachzuahmen, haben wir eine Plattform basierend auf CRISPR-vermittelter Geneditierung in primären fetalen humanen Stamm- und Vorläuferzellen etabliert. Durch die Einführung der GATA1s-Mutation mit/ohne sekundäre ML-DS-Mutationen, können wir das leukämogene Potential der sekundären Mutationen in vitro und in vivo bestimmen. Wir untersuchten eine Auswahl von epigenetischen Faktoren, die häufig in ML-DS mutiert sind, und stellten fest, dass während Faktoren wie CTCF, ein Transkriptionsfaktor, der mit Chromatinschleifen in Verbindung steht, GATA1s Zellen nicht transformieren konnten, die Mutation von entweder Cohesin oder KANSL1 zum Engraftment in xenotransplantierten Mäusen und letztendlich zur Entwicklung von Leukämien führten. In diesem beantragten Projekt werden wir unseren Fokus auf die Untersuchung der molekularen Mechanismen richten, durch die KANSL1 die onkogene Transformation von präleukämischen Zellen vermittelt. KANSL1 ist ein wesentlicher Bestandteil des NSL-Komplexes, der durch die Acetylierung von Histonen (H4K8 und H4K5) eine entscheidende Rolle bei der Regulation der Genexpression spielt. Durch Massenspektrometrie werden wir die Interaktionspartner von KANSL1 bei normaler und maligner Hämatopoese identifizieren. Gleichzeitig werden wir Degron-Linien für KANSL1 generieren (dTAG-Domäne), wodurch wir direkte Veränderungen des Acetyloms und der Genexpression unmittelbar nach dem Proteinabbau bewerten können. Darüber hinaus werden wir Profile des Transkriptoms und Epigenoms von Patienten mit TAM (GATA1s-Mutation) und ML-DS (GATA1s- und KANSL1-Mutationen) erstellen. Durch die Kombination dieser Ansätze werden wir Veränderungen des Acetyloms identifizieren, die zur malignen Transformation beitragen. Schließlich werden wir untersuchen, ob diese Veränderungen reversibel sind und sich durch HDAC-Inhibitoren kompensieren lassen. Diese umfassende, mechanistische Studie wird unser Verständnis vertiefen, wie KANSL1/NSL-Komplex zur Evolution von ML-DS aus einem präleukämischen Zustand der klonalen Hämatopoese beiträgt und wie dies therapeutisch genutzt werden könnte. Letztendlich werden diese Untersuchungen breite Einblicke in die CH auch bei Erwachsenen bieten, potenzielle Ähnlichkeiten in den molekularen Mechanismen hervorheben und neue Wege für therapeutische Interventionen eröffnen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
