Der Erfolg einer Zytostatikabehandlung von Tumoren hängt von der Wechselwirkung individueller genetischer Faktoren mit externen Umwelteinflüssen ab. Dabei spielt sowohl die individuell-genetische Ausstattung des Patienten als auch die individuell-genetische Ausstattung des Tumors selbst eine wichtige Rolle. Die Frage welche der beiden Komponenten die wichtigere Rolle beim Behandlungserfolg spielt, konnte bisher nicht zufrieden stellend beantwortet werden. Dies liegt daran, dass die notwendigen Untersuchungen hierzu beim Menschen nicht möglich sind. Hinzu kommt, dass sich die Therapieantwort in vivo durch Bestimmung der Zytotoxizität von Zytostatika am isolierten Tumormaterial in vitro nicht voraussagen lässt.
Durch den Einsatz von Mausmodellen können diese Probleme jedoch umgangen und ein Fortschritt auf diesem wichtigen Gebiet erzielt werden. In diesem Projekt sollen
a) der Anteil der genetischen Tumor-Variabilität
b) der Anteil der genetischen Wirts-Variabilität
am Therapieerfolg der Behandlung von Lymphomen mit Anthrazyklinen (Doxorubicin) untersucht werden.
Zur Durchführung der Experimente sollen Lymphome von Eµ-myc transgenen Mäusen auf C57BL/6 Hintergrund verwendet werden. Diese Tiere entwickeln innerhalb kurzer Zeit spontan Lymphome. Lymphome dieser Mäuse sollen zunächst in Zellkultur expandiert und auf das Ansprechen auf Doxorubicin hin untersucht werden. Danach werden therapiesensitive Zellen in Mäuse mit (A) identischem und (B) verschiedenen genetischen Hintergründen transplantiert. Um letzteres zu gewährleisten müssen Mäuse verwendet werden, die eine allogene Transplantation zulassen, sich aber genetisch voneinander unterscheiden. Die Prkdcscid Mutation, die auf den C57BL/6, Balb/c, CH3 und NOD Hintergrund gekreuzt wurde, bewirkt eine Immundefizienz, die Abstossungsreaktionen verhindert (siehe unter http://jaxmice.jax.org zu den einzelnen Stämmen). Es lassen sich daher auf allen 4 genetischen Hintergründen dieselben Tumorzellen transplantieren.

Zu (A): Die Tumortiere werden mit Doxorubicin behandelt. Es wird erwartet, dass ein Teil der Tumoren gegenüber der Behandlung mit Doxorubicin resistent bleiben wird. Eine solche Therapieresistenz auf genetisch-identischem Hintergrund wäre ausschließlich auf die entstandene genetische Tumorvariabilität in den einzelnen Tieren zurückzuführen. Von den therapieresistenten Tumoren auf genetisch-identischem Hintergrund sollen Genexpressionsprofile sowie DNA- und Karyotyp-Analysen erstellt werden, die mit dem Profil der therapiesensitiven Ausgangszellpopulation verglichen werden. Die durch dieses Vorgehen identifizierten Gene und ihre Varianten sollen dann näher in Funktions-Assays charakterisiert werden.
Zu (B): Des Weiteren werden therapieempfindliche Zellen in Mäuse aus verschiedenen Inzuchtstämmen transplantiert. Falls das Wirtsgenom bei der Therapieantwort auf Doxorubicin eine Rolle spielt, dann wird die unter (A) beschriebene Variabilität weiter steigen. Die Resistenz- oder Suszeptibilitätsgene, die von der genetischen Ausstattung des Wirts abhängen, können dann durch Rückkreuzungen, Geschwisterverpaarungen oder durch Einsatz von rekombinanten Inzuchtstämmen oder rekombinanten kongenen Stämmen identifiziert werden. Die durch dieses Vorgehen identifizierten Gene und ihre Varianten, die beim Ansprechen der Tumoren auf Doxorubicin eine Rolle spielen, sollen dann näher in Funktions-Assays charakterisiert werden. Je nach Genfamilie soll hierbei gezielt der Einfluss der Varianten auf Aufnahme und/oder Metabolismus und/oder Ausscheidung von Doxorubicin untersucht werden. Weiterhin soll die Bedeutung der identifizierten Protein-Polymorphismen in homologen Proteinen des Menschen in klinischen Studien untersucht werden.

 

  Weiterführende Literatur