Assoziation von häufigen Treibermutationen mit der Regulierung der sEV-Freisetzung und Cargo-Zusammensetzung bei der Modulation von Tumorprogression, Metastasierung und Therapieansprechen beim Bauchspeicheldrüsenkrebs.

• Antragsteller: Dr. Tim Eiseler
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 547355601

Duktale Adenokarzinome des Pankreas (PDACs) zeichnen sich durch eine schlechte Prognose und eine frühe Metastasierung aus. Daher müssen die Mechanismen der Metastasierung im Detail aufgeklärt werden, um mögliche neue Behandlungsansätze zu identifizieren. Die Tumorprogression und Metastasierung wird durch häufige Treibermutationen in KRAS, SMAD4, p16INK4 oder TP53, aber auch durch Tumorzellen, die mit Matrixzellen oder prä-metastatischen Nischen kommunizieren, vermittelt. Ein großer Teil dieser interzellulären Kommunikation erfolgt durch kleiner extrazellulärer Nanovesikel (sEVs, Exosomen), die bioaktives Cargo, wie z.B. Proteine, RNAs oder miRNAs auf Empfängerzellen übertragen. Wir haben kürzlich einen Treiber für die organotrope Lungenmetastasierung beim PDAC identifiziert. Die organspezifische Metastasierung wird durch bestimmte Integrin-Muster auf der Oberfläche von sEVs gesteuert. Unsere vorläufigen Daten zeigen nun, dass TP53-„Gain-of-Function“-Allele, wie TP53R175H, möglicherweise Lebermetastasierung durch sEVs vermitteln. Daher verfolgen wir die Hypothese, dass verbreitete Treibermutationen beim PDAC die Sekretion, oder das Cargo von sEV beeinflussen und so Progression und Metastasierung steuern, was möglicherweise zu neuen Zielstrukturen für therapeutische Ansätze führt. Ziel dieses Vorhabens ist die systematische Identifizierung quantitativer und qualitativer Veränderungen in der sEV-Sekretion, die durch PDAC-Treibermutationen ausgelöst werden und das Wachstum, die Tumorprogression, Metastasierung, Immunsuppression oder Chemotherapie Resistenz beeinflussen. Wir schlagen folgende Ziele vor: Ziel 1: Identifizierung quantitativer und qualitativer Veränderungen in der sEV-Sekretion durch die häufigsten PDAC-Treibermutationen. Veränderungen in der sEV-Sekretion werden anhand der MISEV-Kriterien ermittelt. Wir werden gentechnisch veränderte PDAC-Zelllinien herstellen und Massenspektrometrie, sowie miRNA-Mikroarrays verwenden, um Veränderungen in den wichtigsten sEV-Cargos durch KRAS-, SMAD4-, p16INK4- und TP53-Varianten zu bestimmen. Ziel 2: Wir werden untersuchen ob, und welche veränderten sEV-Cargos an der Regulierung der PDAC-Progression und -Metastasierung beteiligt sind. Nachdem die Expression spezifischer Cargos verändert wurde, werden wir sEVs aus den genetisch-modifizierten Zellen mit Treibermutationen isolieren und ihre Rolle bei der Proliferation, Regulation von Tumorstammzellen, EMT, Fibrose, sowie der Ausbildung prä-metastatischer Nischen untersuchen. Ziel 3: Wir werden die Rolle identifizierter sEV-Cargos bei der Regulierung der immunsuppressiven TME und Ausbildung von Chemotherapie Resistenzen beim PDAC aufklären. Dazu werden Versuche mit Patienten-Organoiden (PDOs) und PDO-(Ko)-Kulturen, z.B. mit T-Zellen durchgeführt, um die Regulierung der immunsuppressiven Eigenschaften des PDAC durch veränderte sEV-Cargos, sowie die Regulierung der Chemotherapie Resistenz durch PDO-Pharmakotypisierung zu erforschen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen