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Projekt
Identifizierung funktionelle Abhängigkeiten zur Prävention der Krankheitsprogression bei MPN
Antragsteller
Professor Dr. Florian Heidel
Fachliche Zuordnung
Hämatologie, Onkologie
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 517204983
Während Jak-Inhibitoren (JAK-i) die Entzündungsaktivität und die Hyperproliferation der myeloischen Vorläuferzellen reduzieren, bleiben die Jak2-mutierten Klone, welche die Myeloproliferative Neoplasie erhalten persistent oder führen zum Krankheits-Progress. Durch globale Phospho-Proteom Analysen von JAK2-mutierten Zellen konnten wir kürzlich funktionell relevante Proteine identifizieren, die für die Persistenz von MPN-Zellen verantwortlich sind (Jayavelu et al. Nature 2020). Aufgrund dieser Beobachtungen haben wir uns auf zelluläre Mechanismen konzentriert, die für die klonale Dominanz und Evolution und die Progression der Krankheit von besonderer Bedeutung sind. Unter Verwendung von JAK2-mutierten menschlichen Zelllinien aus der Blastenphase (BP-) der MPN Erkrankung haben wir den Transkriptionsregulator CER1 (Cerberus 1) als ein hoch exprimiertes Molekül identifiziert und seinen Status als spezifische funktionelle Abhängigkeit in JAK2-mutierten Zellen durch gezielte in vitro- und in vivo-CIRSPR-Cas9-Screens bestätigt. CER1 gehört zu einer Gruppe von Molekülen, die das bone morphogenetic protein (BMP) modulieren und nachweislich die Proliferationsfähigkeit von JAK2-mutierten Zellen beeinflussen. Kürzlich wurde eine Schlüsselrolle des BMP/SMAD-Signalwegs bei der Pathogenese der leukämischen Transformation von p53-mutierten Zellen beschrieben. In diesem Modell fördert die Deregulierung des BMP/SMAD-Signalwegs die Selbsterneuerung und die Expansion von HSPC. Daher stellen wir die Hypothese auf, dass das identifizierte Molekül CER1 für die Krankheitspersistenz und -progression von JAK2-mutierten MPN funktionell relevant ist. Um seine funktionelle Bedeutung und translationale Anwendbarkeit zu charakterisieren, werden wir genetische und pharmakologische Störungen in vitro und in vivo einsetzen. Mit Hilfe gentechnisch veränderter Zelllinien (Reporterlinien) wollen wir Regulatoren der CER1-Expression identifizieren. Außerdem werden wir mittels Interaktom-Analysen nach CER1-Bindungspartnern suchen und Signalwege untersuchen, die durch induzierte Degradation von CER1 in vitro global beeinflusst werden. Um zu untersuchen, wie CER1 die Krankheitspersistenz und -progression beeinflusst, werden wir sein Transformationspotenzial in normalen und JAK2-mutierten primären Zellen von Mäusen und Menschen durch genetische Modulation untersuchen und seine zell-intrinsischen und zell-extrinsischen Funktionen analysieren. Schließlich wollen wir sekundäre genetische Abhängigkeiten von CER1 durch globale CRISPR-Cas9-Screens definieren und relevante Moleküle in primären murinen und humanen MPN-Zellen validieren. Insgesamt werden die in unserem Forschungsantrag beschriebenen Experimente zu einer detaillierten Charakterisierung der funktionellen Rolle und der mechanistischen Auswirkungen von CER1 im Zusammenhang mit der Persistenz und der Progression von MPN in enger und synergetischer Zusammenarbeit innerhalb einer Research Unit führen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
