Verbund

SYSMED-NB: Neuroblastom

Die größte Herausforderung in der Behandlung von Krebspatienten liegt in der komplexen Natur der jeweiligen Erkrankung. Die Entwicklung effizienter Hochdurchsatz-Technologien und Informatik-basierter Strategien hat neue Möglichkeiten eröffnet, Krankheitsursachen zu verstehen. Im Tumorgewebe können DNA, RNA und Proteine sowie ihre Interaktionen und mögliche medikamentösen Angriffspunkte umfassend charakterisiert werden. Dies trifft auch beim Neuroblastom zu. Diese Tumorerkrankung des Kleinkindalters ist besonders aggressiv und verläuft häufig tödlich. Sie ist genetisch bereits gut charakterisiert. Es existieren zahlreiche molekulare Datensätze, die für weitere wissenschaftliche Analysen genutzt werden können. Das Neuroblastom hat im Gegensatz zu den meisten anderen Tumoren nur wenige genetische Veränderungen. Deshalb eignet es sich hervorragend als „Modellerkrankung“ für wissenschaftliche Untersuchungen. Ergebnisse können auch bei anderen Tumoren relevant und dort für medizinische Zwecke genutzt werden.
Die Arbeiten des SYSMED-NB Konsortiums basieren auf einem systemmedizinischen Ansatz. Durch eine umfassende Analyse existierender Daten und systembiologisches Modellieren von molekularen Signalwegen sollen wichtige molekulare Schalterstellen identifiziert und manipuliert werden. Mit einem interdisziplinären Konzept sollen die bekannten molekularen krankheitsauslösenden Faktoren untersucht werden. Es soll eine Kondensation auf die Kernmechanismen der Erkrankung mit therapeutischer Relevanz erfolgen. So soll die Basis für eine maßgeschneiderte medizinische Behandlung für jeden Neuroblastompatienten gelegt werden.

Teilprojekte

Anteil Charité Berlin: Teilprojekte SP C, SP A2, SP A4 und SP B4

Förderkennzeichen: 01ZX1607A
Gesamte Fördersumme: 864.049 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Angelika Eggert
Adresse: Charité - Universitätsmedizin Berlin, Campus Virchow-Klinikum, Klinik für Pädiatrie
Augustenburger Platz 1
13353 Berlin

Anteil Charité Berlin: Teilprojekte SP C, SP A2, SP A4 und SP B4

Die erfolgreiche Behandlung des Neuroblastoms (NB) stellt nach wie vor eine Herausforderung für die Kinderonkologie dar. Dabei geht eine MYCN-Amplifikation häufig mit zusätzlich auftretenden onkogenen Mutationen einher, welche als Co-Treiber ein aggressiveres Wachstum induzieren. Die Identifikation dieser Co-Treiber steht im Mittelpunkt des SYSMED-NB-Verbunds. In TP A2 werden hierzu neue transgene Mausmodelle gezüchtet, die eine MYCN-Amplifikation und zusätzlich noch weitere Co-treibende Mutationen aufweisen (HRAS und KRAS). Teilprojket (TP) A4 fokussiert sich in diesem Zusammenhang auf die tiefergehende Analyse der räumlichen intratumoralen Heterogenität von MYCN-amplifizierten NB, also der Untersuchung von räumlich getrennten Bereichen innerhalb eines Tumors sowie dem Vergleich mit vom Tumor ausgehenden Tumorzellen, die im Patienten persistieren. In TP B4 sollen epigenetisch regulierte microRNAs und ihre Netzwerke im Neuroblastom weiter charakterisiert werden; insbesondere rückt die Aufklärung der Rolle des AVEN Proteins in der Chemotherapie-Resistenz von NB-Zellen in den Vordergrund. TP C obliegt die effiziente wissenschaftliche und administrative Koordination des Verbundes, einschließlich der Organisation von Meetings für Fach- und Laienpublikum, Telefonkonferenzen, sowie der Erstellung von wissenschaftlichen Berichten und Veröffentlichungen.

Anteil DKFZ Heidelberg: Teilprojekte SP A1, SP A3, SP B1 und SP B4

Förderkennzeichen: 01ZX1607B
Gesamte Fördersumme: 536.036 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2019
Projektleitung: Dr. Frank Westermann
Adresse: Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Abt. Neuroblastom-Genomik (B087)
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg

Anteil DKFZ Heidelberg: Teilprojekte SP A1, SP A3, SP B1 und SP B4

Am DKFZ werden in vier Teilprojekten (TP) die Entstehung und Progression von Neuroblastomen (NB) mit dem Ziel untersucht, die Risikostratifizierung (RS) von Patienten zu optimieren, Ergebnisse in die therapeutische Anwendung zu überführen und die Lebenserwartung von NB-Patienten zu verbessern. In TP A1 werden die Ergebnisse der Transkriptom-Sequenzierungsdaten aus der ersten Förderperiode (v. a. die synergistischen Interaktionen von MYCN und BRD9) analysiert und an einer zweiten Kohorte von Hochrisiko-Patienten validiert. In TP A3 wird anhand von Proteom-Analysen die variable Protein-Expression von primären NB untersucht, um Protein-Signaturen zu definieren und so die bisherige klinische und genomomische NB-Klassifizierung und RS zu verbessern. In TP B1 werden die statischen und zeitlichen Landschaften von Chromatin und Transkriptionsfaktorbindung von NB-Phänotypen untersucht, die charakteristisch für individuelle klinische und biologische NB-Subtypen sind. Außerdem soll die epigenetische Kontrolle der transkriptionellen Aktivität von MYC/MYCN zusammen mit Histon-Modifikationen und der Genexpression in NB entschlüsselt werden. In B4 werden Zielgene von microRNAs identifiziert, die im NB dereguliert sind und experimentelle Daten bioinformatisch analysiert. Aufbauend auf den Arbeiten zu genregulatorischen Netzwerken im MYCN-amplifizierten NB wird die Auswirkung dieser microRNAs auf Netzwerkfunktionen rechnerisch analysiert um molekulare Angriffspunkte für neue Therapieansätze zu finden.

Anteil Universität Duisburg-Essen: Teilprojekt SP B3

Förderkennzeichen: 01ZX1607C
Gesamte Fördersumme: 139.204 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Alexander Schramm
Adresse: Universität Duisburg-Essen, Universitätsklinikum Essen, Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin, Klinik für Kinderheilkunde III
Hufelandstr. 55
45147 Essen

Anteil Universität Duisburg-Essen: Teilprojekt SP B3

Das Teilprojekt SP B3 beschäftigt sich mit dem Zuckerstoffwechsel bei Tumorzellen des Neuroblastoms. Um metabolomische Prozesse in Tumoren zu verstehen, ist es wichtig, die einzelnen Komponenten der Stoffwechselwege möglichst komplett zu erfassen. Vorarbeiten durch Genexpressionsstudien und RNASequenzierung haben gezeigt, dass aggressive Neuroblastome mit MYCN-Amplifikation ein Schlüsselenzym des Glucose-Abbaus, die Hexokinase II, heraufregulieren. Als bedeutsamen Schritt auf dem Weg zum Verständnis des aberranten Tumor-Metabolismus wollen wir uns daher auf die Analyse des primären Zuckerstoffwechsels im Neuroblastom fokussieren. Im Rahmen dieses Projekts wollen wir in Kooperation mit Biochemikern, Systembiologen und Tumorforschern den Einfluss von tumor-spezifischen molekularen Schlüsselfaktoren auf die Regulation des Zuckerstoffwechsels beim Neuroblastom im Detail analysieren. Hierdurch erwarten wir Anhaltspunkte für die gezielte Intervention an Knotenpunkten, die für das Tumorwachstum essentiell sind und somit für die Therapie potentiell nutzbar sind. In der ersten Antragsphase wurden die Zellkulturmodellsystems für induzierbare MYCN oder Survivin-Expressionetabliert, d. h. es wurden isogene Zellinien mit induzierbarer oder stabiler MYCN bzw. BIRC5/Survivin Expression generiert. Ferner wurde ein Differentialgleichungsmodell der Glykolyse für diese unterschiedlichen Bedingungen entwickelt (Zellen +/- MYCN, Zellen +/- Survivin). In der jetzt beantragten Phase werden on-Target Effekte bei Einsatz von niedermolekularen Inhibitoren durch begleitende siRNA / shRNA Experimente, bei denen das Target der Inhibition durch Blockade der Translation entfernt wird (="Phänokopie"). Weiterhin werden metabolische Flussdaten dahingehend gesammelt und ausgewertet, dass die metabolische Plastizität von Tumorzellen nach Intervention besser verstanden wird.

Anteil Universität Köln: Teilprojekte SP A1 und SP B2

Förderkennzeichen: 01ZX1607D
Gesamte Fördersumme: 387.988 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2019
Projektleitung: Dr. Matthias Fischer
Adresse: Universität zu Köln, Medizinische Fakultät, Universitätsklinikum, Klinik und Poliklinik für Kinderheilkunde, Zentrum für Pädiatrische Onkologie und Hämatologie
Kerpener Str. 62
50937 Köln

Anteil Universität Köln: Teilprojekte SP A1 und SP B2

Im Teilprojekt A1 möchten wir existierende genetische und transkriptomische Hochdurchsatzdaten in bioinformatischen Netzwerkanalysen integrieren, um auf diese Weise klinisch-biologisch relevante Neuroblastom-Subgruppen zu identifizieren. Dies soll eine bessere Risiko-Vorhersage der Patienten ermöglichen, und Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer Therapien liefern, die gezielt in pathologische Signalwege der Krebszellen eingreifen. Teilprojekt B2: Aufgrund umfangreicher genetischer Analysen von Primärtumoren vermuten wir, dass ein aktivierter RAS-Signalweg zum aggressiven Krankheitsverlauf bei Hochrisiko-Neuroblastompatienten mit einer besonders schlechten Prognose beiträgt. Im Projekt B2 möchten wir diese Hypothese durch die Untersuchung großer Patientenkohorten bestätigen, und die funktionelle Relevanz dieser Beobachtung durch in vitro und in vivo-Untersuchungen experimentell prüfen. Diese Arbeiten sollen die Grundlage für die Entwicklung neuer Behandlungsformen darstellen, die gezielt den RAS-Signalweg inhibieren.

Anteil MDC Berlin: Teilprojekt SP B3

Förderkennzeichen: 01ZX1607F
Gesamte Fördersumme: 136.952 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2019
Projektleitung: Dr. Jana Wolf
Adresse: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft
Robert-Rössle-Str. 10
13125 Berlin

Anteil MDC Berlin: Teilprojekt SP B3

Ziel des Teilprojektes SP B3 ist die Untersuchung des primären Energiestoffwechsels in Neuroblastom-Zellen zur Identifizierung optimaler therapeutischer Intervention.

Anteil Universität Würzburg; Teilprojekt SPA5

Förderkennzeichen: 01ZX1607G
Gesamte Fördersumme: 215.593 EUR
Förderzeitraum: 2017 - 2019
Projektleitung: Prof. Dr. Martin Eilers
Adresse: Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Fakultät für Biologie - Biozentrum, Theodor-Boveri-Institut für Biowissenschaften, Lehrstuhl für Biochemie
Am Hubland
97074 Würzburg

Anteil Universität Würzburg; Teilprojekt SPA5

Das Ziel des Vorhabens ist die Identifizierung von Genen, die für den Zellzyklusarrest und die Differenzierung neuronaler Progenitorzellen entscheidend sind. Es wird davon ausgegangen, dass die diesen Prozessen zugrunde liegenden molekularen Mechanismen in Neuroblastomen gestört sind. Ihre Identifizierung sollte daher Angriffspunkte für neue Therapiemöglichkeiten für die bei Kindern relativ häufige Krebserkrankung Neuroblastom bieten. Erste Grundlage des Projektes ist ein small hairpin RNA (shRNA)-Screen, der in Neuroblastomzellen durchgeführt wird. Dabei wird nach Genen gesucht, die die Antwort dieser Zellen auf die Zugabe von Retinsäure beeinflussen.

Abgeschlossen

Teilprojekte SP C und SP A4

Förderkennzeichen: 01ZX1307A
Gesamte Fördersumme: 386.894 EUR
Förderzeitraum: 2014 - 2017
Projektleitung: Univ. Prof. Angelika Eggert
Adresse: Charité, Universitätsmedizin Berlin, Campus Virchow-Klinikum, Klinik für Pädiatrie
Augustenburger Platz 1
13353 Berlin

Teilprojekte SP C und SP A4

Die Ziele der Teilprojekte sind einerseits die effiziente wissenschaftliche und administrative Koordination des gesamten Forschungsverbundes (Teilprojekt SP C) einschließlich der Organisation von Meetings und Telefonkonferenzen sowie der Erstellung von Evaluationen, wissenschaftlichen Berichte und Veröffentlichungen. Geplant sind regelmäßige Telefonkonferenzen und jährliche Meetings des Konsortiums. Internationales Networking wird dabei aktiv gesucht und unterstützt. Andererseits wird im Teilprojekt SP A4 die intratumorale Heterogenität des Neuroblastoms mit Hilfe aktueller molekularer Sequenziertechnologien untersucht, da die molekulare Heterogenität von Tumoren und die resultierende klonale Evolution von Rezidiven eines der größten Behandlungsprobleme bei Krebserkrankungen darstellt. Dieses Phänomen wurde beim Neuroblastom bislang noch nicht untersucht und soll daher Gegenstand dieses Projekts sein. Der Arbeitsplan enthält die Untersuchung von humanen und murinen Neuroblastomproben mit Hilfe der Whole Genome und Whole Exome Sequenziertechnologie und weiteren Hochdurchsatztechnologien in den Bereichen der RNA Sequenzierung und Proteomik. Das molekulare Profil primärer Tumorproben soll dabei vor allem mit dem Profil der Metastasen und Rezidive verglichen werden, um prognoserelevante Genveränderungen von sekundären, weniger wichtigen Genveränderungen unterscheiden zu können. Die identifizierten Gene sollen als neue Biomarker validiert und funktionell charakterisiert werden.

Abgeschlossen

Teilprojekte SP A1, SP A3, SP B1 und SP B4

Förderkennzeichen: 01ZX1307B
Gesamte Fördersumme: 1.259.538 EUR
Förderzeitraum: 2014 - 2017
Projektleitung: Dr. Frank Westermann
Adresse: Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Abt. Neuroblastom-Genomik (B087)
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg

Teilprojekte SP A1, SP A3, SP B1 und SP B4

Das Neuroblastom ist eine Krebserkankung, von der etwa eines von 5000 Kindern betroffen ist. Die systematische und integrierte Datenauswertung von Hochdurchsatzdaten zur Vertiefung des Wissens über die Neuroblastom-Entstehung und -Progression ist ein zentraler Baustein für die Verbesserung der Lebenserwartung von Neuroblastom-Patienten. Bisherige Aktivitäten in der molekularen Charakterisierung von Neuroblastomen mittels molekularer Hochdurchsatzverfahren haben potenzielle Zielstrukturen für innovative Therapien geliefert und eine umfangreiche Datenmenge, die bei entsprechender Auswertung eine Optimierung der Risikostratifizierung von Patienten erlauben wird. Den Arbeiten liegt einen umfassender systemmedizinischer Ansatz für das Neuroblastom zugrunde, der sowohl eine innovative Datenauswertungsstrategie bereits bestehender Datensätze als auch eine systembiologische Modellierungsstrategie beinhaltet. Dabei wird das DKFZ in vier Teilprojekten federführend beteiligt sein: SPA1. Datenintegration - Netzwerk, Cross-Plattform und Cross-Entitäten Analyse, SPA3. Protein-Expressionsprofile von Neuroblastom-Subtypen, SPB1. Epigenetische Kontrolle der transkriptionellen Aktivität von MYC Proteinen, 4. Netzwerk-Analyse von durch Histondeacetylasen (HDAC) kontrollierten micro RNAs im Neuroblastom. Es wird erwartet, dass ein besseres Verständnis der für die Neuroblastom Pathogenese verantwortlichen Signalnetzwerke zu neuen, gezielten und effektiveren Therapiestrategien für Hochrisiko-Neuroblastomen führt. Hieraus soll eine präzisere Auswahl von Patienten-Subgruppen anhand des individuellen Risikos und molekularer Biomarker-Profile entstehen.

Abgeschlossen

Teilprojekte SP A2 und SP B3

Förderkennzeichen: 01ZX1307C
Gesamte Fördersumme: 412.757 EUR
Förderzeitraum: 2014 - 2017
Projektleitung: PD Dr. Alexander Schramm
Adresse: Universitätsklinikum Essen
Hufelandstr. 55
45147 Essen

Teilprojekte SP A2 und SP B3

Am Standort Essen werden zwei Teilprojekte (SPs) durchgeführt, in denen genetische Modelle, Cross-Spezies-Analysen und Metabolomanalysen durchgeführt werden, um neue Therapieansätze für das Neuroblastom und ggf. weitere Krebs-Entitäten zu finden. Im SP A2 sollen aufbauend auf existierenden Pipelines Hochdurchsatzdaten aus humanen Tumoren mit denen aus experimentellen Maustumoren verglichen werden. Dazu werden Softwareplattformen als auch von Partnerinstituten entwickelte Lösungen genutzt und ggf. optimiert. Im SP B3 werden biochemische Assays zum Primärzuckerstoffwechsel in präklinischen Neuroblastomsystem etabliert. In enger Kooperation mit dem MDC Berlin, wird die Modellierung des Zuckerstoffwechsels sowie die therapeutische Intervention experimentell überprüft und validiert.

Abgeschlossen

Teilprojekte SP A1 und SP B2

Förderkennzeichen: 01ZX1307D
Gesamte Fördersumme: 471.000 EUR
Förderzeitraum: 2014 - 2017
Projektleitung: Dr. Matthias Fischer
Adresse: Universität zu Köln, Medizinische Fakultät, Universitätsklinikum, Klinik und Poliklinik für Kinderheilkunde, Zentrum für Pädiatrische Onkologie und Hämatologie
Kerpener Str. 62
50937 Köln

Teilprojekte SP A1 und SP B2

Die Vorhabenziele sind: 1. Verbesserung der Risiko-Vorhersage der Patienten auf der Basis der molekularen Eigenschaften individueller Tumoren. 2. Entwicklung neuer Therapien, die gezielt in aberrante Signalwege der Krebszellen eingreifen. Das Neuroblastom ist ein maligner Tumor des Kindesalters mit äußerst variablen klinischen Verläufen. Neuroblastom-Patienten der Hochrisikogruppe haben auch heute noch eine schlechte Überlebenschance. Neue Behandlungsformen für diese Patienten werden daher dringend benötigt. Studien unserer und anderer Arbeitsgruppen haben jedoch gezeigt, dass dem Neuroblastom eine enorme genetische Vielfalt zu Grunde liegt, was die Abgrenzung molekular-definierter Tumorsubgruppen sowie die Entwicklung neuer, gezielter Therapiestrategien erheblich erschwert. In dem geplanten Projekt A1 möchten wir daher existierende genetische, epigenetische und transkriptomische Hochdurchsatzdaten in bioinformatischen Netzwerkanalysen integrieren, um auf diese Weise biologisch und klinisch relevante Neuroblatom-Subgruppen zu identifizieren. Für einen Teil der Hochrisiko-Neuroblastome vermuten wir auf der Basis bestehender genetischer Daten, dass ein aberrant aktivierter RAS-Signalweg zur malignen Transformation der Zellen beiträgt. In dem geplanten Projekt B2 möchten wir daher diese Hypothese durch in vitro und in vivo Untersuchungen experimentell prüfen. Diese Arbeiten sollen die Grundlage für die Entwicklung neuer Behandlungsformen sein, die gezielt den RAS-Signalweg inhibieren.

Abgeschlossen

Teilprojekte SP A2

Förderkennzeichen: 01ZX1307E
Gesamte Fördersumme: 384.478 EUR
Förderzeitraum: 2014 - 2017
Projektleitung: Prof. Dr. Johannes Hubertus Schulte
Adresse: Universität Duisburg-Essen, Universitätsklinikum Essen, Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin, Klinik für Kinderheilkunde III
Hufelandstr. 55
45147 Essen

Teilprojekte SP A2

Folgende Arbeiten sollen im Rahmen des Teilprojkets SP A2 durchgeführt werden: In Neuroblastomen mit Amplifikation des Onkogens MYCN finden sich oft zusätzliche onkogene Mutationen („Ko-Mutationen"), die u.a. den RAS Signalweg aktivieren. Es kann angenommen werden, dass funktionell wichtige Mutationen über Speziesgrenzen hinweg auftreten. Wir möchten daher durch die Spezies-übergreifende Analyse von humanen, MYCN amplifizierten Neuroblastomen, und murinen Neuroblastomen, die in Mäusen entstehen, die durch genetische Manipulation MYCN überexpremieren, die Ko-Mutationen mit der höchsten Relevanz für die Neuroblastomentstehung identifizieren und fuktionell analysieren. Es werden genetisch veränderte Mäuse gezüchtet, die MYCN oder MYCN/RAS in der Neuralleiste expremieren. Entstehende Neuroblastome werden asserviert, zusätzlich werden Zellinien etabliert. Die Neuroblastome werden mittels Hochdurchsatzverfahren untersucht, die Daten mir humanen Neuroblastomen verglichen, funktionelle Untersuchungen an den Zelllinien durchgeführt.

Abgeschlossen

Teilprojekte SP A3 und SP B3

Förderkennzeichen: 01ZX1307F
Gesamte Fördersumme: 434.953 EUR
Förderzeitraum: 2014 - 2017
Projektleitung: Prof. Dr. Matthias Selbach
Adresse: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC)
Robert-Rössle-Str. 10
13125 Berlin

Teilprojekte SP A3 und SP B3

Im Rahmen des Vorhabens werden die Teilprojekte SP A3 und SP B3 durchgeführt. SP A3: Transkriptionale Signaturen sind nicht immer ausreichend, um biologische Treiber der Pathogenese zu identifizieren. Solche Genexpressionsdaten zeigen nicht, in welchem Umfang mRNAs in Proteine translatiert werden. Im Projekt A3 verwenden wir einen Proteomik-Ansatz, um menschliche Neuroblastom-Proben auf Protein-Ebene direkt zu studieren. Wir verwenden dazu eine Methode, um menschliche Tumor Proteome genau zu quantifizieren. Dazu wird Tumor-Gewebe mit repräsentativen Zelllinien vermischt, das über stable-isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC) markiert wurde. Dieser sogenannte Super-SILAC Ansatz dient dabei als interne Referenz für die relative Quantifizierung der verschiedenen Tumorproben. Wir vergleichen dabei jeweils Proben aus drei Kategorien: (A) geringes Risiko, (B) hohes Risiko heilbar, (C) hohes Risiko nicht-heilbar. Wir werden untersuchen, ob Proteom Signaturen die bestehenden klinischen und genomische Neuroblastom-Einstufung und Risiko-Stratifikations Systeme sinnvoll erweitern. SP B3: Ziel des Projektes ist die Modellierung des primären Zuckerstoffwechsels in Neuroblastom-Zellen zur Identifizierung optimaler therapeutischer Intervention. Es soll ein mathematisches Modell der Glykolyse entwickelt werden, welches die verschiedenen experimentellen Bedingungen beschreibt, darüber hinaus werden der Zitratzyklus und die zellulären Atmungsprozesse einbezogen. Die entwickelten Modellvarianten sollen um die relevante Genexpression erweitert, und zur Berechnung sowie den Vergleich von Flüssen und kritischen Konzentrationen unter den verschiedenen Bedingungen genutzt werden. Nachfolgend werden Sensitivitätsanalysen durchgeführt, die die Identifizierung und den Vergleich kritischer Prozesse und Regulationen erlauben. Für die verschiedenen Bedingungen werden umfassende Simulationen kombinatorischer Inhibitionen des glykolytischen Systems durchgeführt.

Abgeschlossen

Teilprojekt SP A5

Förderkennzeichen: 01ZX1307G
Gesamte Fördersumme: 292.478 EUR
Förderzeitraum: 2014 - 2017
Projektleitung: Prof. Dr. Martin Eilers
Adresse: Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Fakultät für Biologie – Biozentrum, Theodor-Boveri-Institut für Biowissenschaften, Biochemie
Am Hubland
97074 Würzburg

Teilprojekt SP A5

Das Ziel des Vorhabens ist die Identifizierung von Genen, die für den Zellzyklusarrest und die Differenzierung neuronaler Progenitorzellen entscheidend sind. Es wird davon ausgegangen, dass die diesen Prozessen zugrunde liegenden molekularen Mechanismen in Neuroblastomen gestört sind. Ihre Identifizierung sollte daher Angriffspunkte für neue Therapiemöglichkeiten für die bei Kindern relativ häufige Krebserkrankung Neuroblastom bieten. Grundlage des Projektes ist ein small hairpin RNA (shRNA)-Screen, der in Neuroblastomzellen durchgeführt wird. Dabei wird nach Genen gesucht, die die Antwort dieser Zellen auf die Zugabe von Retinsäure beeinflussen. Dazu werden Zellen mit einer komplexen, lentiviralen shRNA-Bibliothek infiziert und dann in der Abwesenheit und Anwesenheit von Retinsäure inkubiert. Nach einigen Generationen werden aus den überlebenden Zellen die shRNA-Sequenzen reisoliert und mit Hilfe von Hochdurchsatzsequenzierung deren Repräsentation in der Population bestimmt. Der Vergleich mit den Änderungen relativ zur Ausgangspopulation und zur Kontrollpopulatin identifiziert diejenigen shRNAs, die spezifisch die zelluläre Antwort auf Retinsäure beeinflussen. Im zweiten Schritt werden mit bioinformatischen Methoden und in der Kooperation mit den Gruppen dieses Netzwerkes die zugrunde liegenden regulatorischen Netzwerke identifiziert und die sich daraus ergebenden kausalen Hypothesen getestet.