RNA Interferenz-Untersuchungen zur Entstehung von B-, T- und myeloischen Vorläuferzellen im Knochenmark

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Müschen
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5397505

Hintergrund: Während bereits wesentliche Schritte in der Entwicklung von B-, T- und myeloischen Vorläuferzellen ausgehend von CD34+ hämatopoetischen Progenitorzellen (HSC) untersucht wurden, ist bisher unverstanden, wie sich im Knochenmark die Bestimmung von HSC entscheidet. Eine genomweite Suche nach Schlüsselereignissen, die die Entwicklung innerhalb der B-, T- oder myeloischen Linie determinieren, steht bisher aus. Während dieser Festlegung können typischerweise Leukämien entstehen, die vielfach in ihrer Zugehörigkeit zu einer dieser Linien nicht klar determiniert sind. Die Untersuchung des Ursprungs von B und T Zell sowie myeloischen Vorläufern kann daher zum Verständnis der Entstehung lymphoider und myeloischer Leukämien beitragen. Methoden: Mit Hilfe der SAGE (serial analysis of gene expression; Velculesu et al., 1995) Methode wurden bereits genomweite Genexpressionsprofile zu normalen und malignen lymphoiden und myeloischen Zellen des Knochenmarks generiert und untereinander verglichen. Aus diesen Vergleichen wurden Kandidatengene für die normale und leukämische Entwicklung lymhoider und myeloischer Zellen des Knochenmarks identifiziert. Die differentielle Expression dieser Gene soll mit alternativen Methoden (quantitative RT-PCR, FACS) verifiziert werden. Es ist geplant, die funktionelle Rolle dieser Kandidatengene mit phänotypischen Knockout Experimenten mit Hilfe von RNA Interferenz (RNAi; Elbashir et al., 2001) unter Zellkulturbedingungen zu untersuchen. Kandidatengene für die leukämische Transformation lymphoider oder myeloischer Vorläuferzellen sollen mit Hilfe selbst generierter Microarrays in Anbindung an Therapiestudien zu B-ALL- und AML klinisch validiert werden. Vorarbeiten: CD34+ HSC, gemeinsame lymphoide Progenitorzellen (CPL), prä-B Zellen, prä-T Zellen und myeloide Progenitorzellen wurden aus Knochenmarkproben gesunder Donoren aufgereinigt. Von diesen Populationen- mit Ausnahme von CLP- wurden bereits genomweite, quantitative SAGE-Genexpressionsprofile generiert, die zur Zeit untereinander und mit lymphoiden und myeloischen Leukämien verglichen werden. Dazu wurden bereits SAGE-Profile für Leukämiezellen von jeweils zwei Fällen mit BCR-ABL1+ und MLL-AF4+ B-ALLs generiert. In einer ersten Analyse wurden differentiell exprimierte Gene identifiziert, die potentiell an der Festlegung auf die B Zell Differenzierungsreihe im Knochenmark beteiligt sind (Müschen et al., 2002). Ziele: Bisher unbekannte Gene, die die normale und maligne Entwicklung von lymphoiden und myeloischen Vorläuferzellen beeinflussen können, sollen in einer genomweiten Suche identifiziert und in ihrer Wirkungsweise charakterisiert werden. Im einzelnen steht die Bearbeitung der folgenden Vorhaben im Vordergrund: - Analyse der Reprogrammierung des Transkriptoms während der Festlegung von Progenitorzellen auf die B, T oder myeloische Lineage. - Genomweite Suche nach Kandidatengenen der leukämischen Transformation von B, T und myeloischen Vorläuferzellen. - Klonierung der vollständigen kodierenden Sequenz neuer Kandidaten-Gene und deren funktionelle Charakterisierung mit RNA Interferenz. - Validierung neuer Kandidatengene für die Entstehung von akuten lymphoblastischen oder myeloischen Leukämien im klinischen Kontext mit Hilfe selbst generierter Microarrays.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen