RAS/RAF Aktivierung, Funktionen und gezielte Inhibierung in Thrombozyten

• Antragstellerin: Professorin Dr. Kerstin Jurk
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 562818402

RAS-RAF-MEK-ERK Signalwege kontrollieren Zellwachstums und Zelldifferenzierung, wobei aktivierende somatische Mutationen in RAS/RAF Genen entscheidend für die Pathogenese verschiedener Krebserkrankungen sind. Klinisch zugelassene „small molecule“ BRAF- und MEK-Inhibitoren werden z.B. für die Einzel- und Kombinationstherapie beim fortgeschrittenen Melanom eingesetzt. Obwohl bekannt ist, dass Thrombozyten an der Bildung von Metastasen beteiligt sind, ist die thrombozytäre RAS-RAF Rolle überraschenderweise unerforscht. Meine Vorarbeiten zeigen, dass in humanen Thrombozyten 1) wichtige RAF-Signalkomponenten exprimiert sind, 2) klinisch relevante Konzentrationen von MEK- und RAF-Inhibitoren den GPVI-vermittelten MEK1/2-ERK1/2-Signalweg hemmen und 3) RAF-Isoformen an der Regulation von Granulasekretion und Aggregation beteiligt sind. Mit Hilfe von biochemischen, pharmakologischen, genetischen und in-vivo Ansätzen soll nun der thrombozytäre RAS-RAF-MEK-ERK Signalweg und seine Funktionen untersucht werden. Hierzu sollen klinisch eingesetzte und in der späten klinischen Entwicklung befindliche RAS-, RAF- und Effektor-Inhibitoren eingesetzt werden. Immunoblot-basierte „pull-down“ und Kinase Methoden werden durch PamChip Microarray and G-LISA ergänzt, um zu zeigen, dass RAF Kinasen durch RAS über ITAM- vs. G-Protein gekoppelte Rezeptor-stimulierte Thrombozyten aktiviert werden. Mittels markierungsfreier, quantitativer Massenspektrometrie soll ein RAF-Signalnetzwerk mit anderen MAPK und Ser/Thr-Proteinkinasen entwickelt werden. Moderne Funktionsmethoden dienen zur Überprüfung der Hypothese, dass RAF die Granulasekretion und Thrombusbildung nach submaximaler und grenzwertiger Thrombozytenaktivierung sensibilisiert und verstärkt. Dies beinhaltet auch die auf maschinelles Lernen basierte Charakterisierung von Thrombozyten-Populationen mittels Multiparameter-Durchflusszytometrie für die Identifizierung von RAF-abhängigen funktionalen Signaturen. Die Rolle von RASGRP2/CalDAG-GEFI als RAS-GEF werden an Thrombozyten von Patienten mit Nonsense RASGRP2 Mutationen untersucht. BRAF und KRAS/CRAF abhängige in-vivo Mausmodelle zur Lungenmetastasierung dienen zur funktionellen in-vivo Validierung der mechanistischen in-vitro Daten. Als klinischer „Proof-of-Concept“ Ansatz wird die Hemmung des thrombozytären RAF-MEK-ERK Signalweges in Patienten mit Melanom unter MEK und/oder RAF-Inhibitor-Therapie untersucht. Ich erwarte neue, klinisch relevante Erkenntnisse über Thrombozyten-RAS-RAF-MEK Signalwege/Funktionen. Neue Signalweg-basierende Kombinationstherapien könnten das therapeutische Fenster von „anticancer“ und „antiplatelet“ Agentien verbessern. Mit diesem Projekt könnte ebenfalls die Grundlage gelegt werden, Thrombozyten als therapeutisches Ziel für neue Proteinkinase-Inhibitoren in Tumor- und Entzündungserkrankungen zu adressieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen