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Erstellt von: Hellenbrecht (Infozentrum Projekt 2) , letzte Änderung: 15.10.2007
Projekte die bisher durche die Stiftung Leukämie gefördert wurden
L. Bullinger, K. Döhner, H. Döhner, Universitätsklinikum Ulm (aus Rundbrief Nr. 11/2007)
Die akute myeloische Leukämie (AML) ist sowohl klinisch als auch biologisch eine heterogene Erkrankung, deren zugrundeliegende Pathomechanismen zum Großteil immer noch ungeklärt sind. Die vor kurzem entwickelte Technik der DNA Microarray-Analyse erlaubt die Erfassung der gesamten molekularen Varianz, die dieser biologischen und klinischen Heterogenität zugrunde liegt und ermöglicht gleichzeitig die Identifizierung neuer sowohl biologisch als auch klinisch relevanter Leukämie-Subgruppen. Dies stellt die Grundlage für eine verbesserte molekulare AML-Klassifikation dar. Darüber hinaus werden durch diese Analysen wertvolle Einblicke in die Pathomechanismen der AML gewonnen. Bislang ist jedoch für die wenigsten der mittels DNA Microarray- Technologie identifizierten charakteristischen Genexpressions- muster die Funktion bzw. die leukä- mogene Rolle der darin enthaltenen Gene bekannt. In einem von der Stiftung Leukämie i. R. des Kompetenznetzes „Akute und chronische Leukämien“ geförderten Projekt planen wir die pat ogenetische Funktion einiger im Rahmen unserer Vorarbeiten identifizierten, potentiell pathogenetisch relevanten Kandidatengene bei der AML näher zu untersuchen. Mittels der RNA Interferenz (RNAi) – Technologie wird die Expression ausgewählter Gene in Leukämiezelllinien spezifisch herunterreguliert/ hochreguliert und der daraus resultierende Phänotyp analysiert. Ferner können mit Hilfe der DNA Microarray-Technologie die von den entsprechenden Kandidatengenen regulierten/beeinflussten Gene/Signalwege näher charakterisiert werden. Die Ergebnisse dieser Arbeiten sollen zur Identifizierung der Funktion AML-Subgruppen-assoziierter Gene beitragen. Basierend auf diesen Ergebnissen werden neue Einblicke in die Pathogenese der AML gewonnen, die u.a. auch zur Entwicklung neuer molekularer Therapie-Ziele führen können. Letztendlich hoffen wir, dass die Ergebnisse unserer Arbeit im Kontext des bereits vorhandenen Wissens und der Daten die im Rahmen des Kompetenznetzes „akute und chronische Leukämien“ gewonnen werden ents heidend zu einem verbesserten individuellen risiko-adaptierten und zielgerichteten Patientenmanagement beitragen werden.
A. Weise, T. Liehr, Institut für Humangenetik und Anthropologie, Jena (aus Rundbrief Nr. 11/2007)
Für die Einteilung von akuten Leukämien in therapeutisch relevante Risikogruppen ist unter anderem die Bestimmung der Chromosomenzahl und -integrität im Knochenmark des betroffenen Patienten von hoher Bedeutung. Basierend auch auf solchen zytogenetischen Daten wurden in den letzten Jahren bemerkenswerte Fortschritte bei der Behandlung von leukämischen Erkrankungen gemacht. Dennoch zeigt die Tatsache, dass 30-50% der Fälle mit akuter myeloischer Leukämie (AML) nach Durchführung einer zytogenetischen Diagnostik mit einem scheinbar normalen Chromosomenbefund aufwarten, dass kryptische, also mit herkömmlichen Verfahren nicht nachweisbare Veränderungen in einem wesentlichen Teil dieser Fälle vorliegen dürften. Diese Vermutung wurde auch durch eigene Studien mittels neuester molekular-zytogenetischer Analyseverfahren bereits bestätigt. Aus der Literatur ergaben sich neuerdings außerdem Hinweise, dass in einem Teil der AML-Fälle so genannte epigenetische Veränderungen vorliegen können. Dies sind solche Abweichungen on der normalen (genetischen) Konstitution der Körperzellen eines Patienten, welche nicht auf Veränderungen in der DNA-Sequenz zurück gehen, aber dennoch eine Änderung der Genregulation und Genexpression bewirken können. Dies kann folgendermaßen geschehen: In allen nicht-maligne entarteten Körperzellen einer gesunden Person sind in der Regel von zwei homologen Chromosomen je eines mütterlichen und das andere väterlichen Ursprungs. Eine epigenetische Veränderung in Krebszellen kann vorliegen, wenn z.B. ein ganzes oder Teile eines mütterlichen Chromosoms verloren gehen, und diese(s) durch die entsprechenden Teile des väterlichen Chromosoms ersetzt werden. Hierbei bleibt der Chromosomensatz scheinbar unverändert. Derartige Veränderungen waren bislang nur mittels molekulargenetischer Analysen erfassbar, wenn sie in der überwiegenden Mehrzahl des Untersuchungsgutes vorliegen. Bei Leukämien, in denen die malignen Zellen oft zu einem sehr starken Anteil mit normalen Blutzellen vermischt sind, ist das also nicht imme möglich. In einem von der „Stiftung Leukämie“ geförderten Projekt am Institut für Humangenetik und Anthropologie, Jena werden derartige Veränderungen erstmals in Einzelzellen nachweisbar sein. Mittels eines neuen molekularzytogenetischen Verfahrens (parental origin detemination fluorescence in situ hybridizatio = pod-FISH) werden wir der Frage nachgehen, wie häufig es im Rahmen der AML zu derartigen, bisher unerkannten/nicht erkennbaren Veränderungen bestimmter chromosomaler Abschnitte kommt. Im Fokus dieser epigenetischen Studien stehen die bekanntermaßen häufig in die AML involvierten Chromosomen 8, 11 und 16. Mittelfristig wird durch die hier erzielten Erkenntnisse eine bessere individualorientierte Prog- nosedifferenzierung bei der AML erreicht werden.
O. Frank, Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg (aus Rundbrief Nr. 11/2007)
Humane endogene Retroviren (HERV) sind normale Bestandteile des menschlichen Genoms und als Relikte früherer Keimbahninfektionen durch exogene Retroviren anzusehen. Das für diese Viren namensgebende, da für ihren Lebenszyklus entscheidende, Enzym Reverse Transkriptase (RT) wird dabei vom sogenannten Polymerase (pol)-Gen kodiert. Während die etwa 8 – 9% des menschlichen Genoms ausmachenden HERVs in der Vergangenheit häufig als nicht-funktionaler genomischer Ballast angesehen wurden, hat sich diese Sichtweise aufgrund der nachweislichen Übernahme physiologischer Funktionen für bestimmte retrovirale Genprodukte entscheidend geändert. Ferner gibt es Belege für eine Beteiligung der in den Retrovirus- flankierenden LTR-Sequenzen befindlichen Steuerelemente an der Transkriptionsregulation zellulärer Gene [1]. Bisher nicht geklärt ist die präzise Rolle von HERVs in der Karzinogenese, obwohl mehrere Studien überzeugende Argumente für eine mögliche krankheitsrelevante Beteiligung von HERVs bei bösartigen Tumoren liefer [2]. Als genetisch mobile Elemente (Retrotransposition) können transkriptionsaktive und potentiell replikationskompetente HERVs durch Insertionsmutagenese an der Karzinogenese beteiligt sein. Mechanistisch wurde ein Zusammenhang zwischen Retrovirusinsertionen und der Aktivierung von kryptischen Promotoren oder von Proto-Onkogenen gezeigt. Auch wird eine Reaktivierung und Hypo- methylierung von HERVs und anderer Retroelemente mit chromosomaler Instabilität in Zusammenhang gebracht [3]. Bei der CML haben wir bereits für die Entschlüsselung deregulierter Gene und Signalwege im Zuge der Krankheitsprogression sowie der Imatinib-Resistenz maligner Zellen genomweite Genexpressionsuntersuchungen unter Verwendung von kommerziellen DNA-Chips durchgeführt [4; 5]. Zur Erweiterung unserer Expressionsanalysen auf genetisch mobile HERV-Elemente des Genoms, die mit den kommerziellen Microarray-Systemen nicht erfasst werden können, soll im Rahmen des von der „Stiftung Leukämie“ geförderten Projektes mit Hilfe eines in unsere Arbeitsgruppe speziell für HERVs entwickelten Oligonukleotid-Microarrays [6] ein vergleichendes „Retrovirusprofiling“ in gesunden und neoplastischen hämatopoieti- schen Vorläuferzellen durchgeführt werden. Von der Untersuchung aufgereinigter CD34-positiver Zellen von Patienten mit chronischen und akuten myeloischen Leukämien erhoffen wir uns die Identifikation potentieller krankheits- und stadienspezifischer HERV-Transkriptionssignaturen, anhand derer möglicherweise ein Einblick in die Rolle der retroviralen Elemente im Hinblick auf die genetische Instabilität gewährt wird.
Printing Date: 22.05.2012 © 2006-8 ELIC European Leukemia Information Center
