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·  A16: Modlich/Meyer/Baum


DFGSFB 566
Zytokin-Rezeptoren und Zytokin-abhängige Signalwege
als therapeutische Zielstrukturen

Teilprojekt A16

 

 

Thema:

MPL Rezeptorexpression zur Regenaration hämatopoetischer Stammzellen und der Megakaryopoese

Fachgebiet und Arbeitsrichtung:

Hämatologie, Stammzellbiologie, Gentherapie

Leiter:

Dr. med. vet. Ute Modlich

Dr. rer. nat. Johann Meyer

Prof. Dr. med. Christopher Baum

Dienstanschrift:

Abteilung für Experimentelle Hämatologie

Medizinische Hochschule Hannover
Carl-Neuberg-Str. 1
30625 Hannover

Telefon:

+49 511 532 6061 (UM, JM)

+49 511 532 6069 (CB)

Telefax:

+49 511 532 6960 (UM, JM)

+49 511 532 6068 (CB)

Email:

modlich.utemh-hannover.de

meyer.johannmh-hannover.de

baum.christophermh-hannover.de

Internet:

 

 

Zusammenfassung

 

Thrombopoetin (TPO) vermittelt Signale in hämatopoetischen Zellen über seinen Rezeptor MPL und steuert die Thrombopoese. Außerdem ist TPO notwendig für die Erhaltung und die Erneuerung hämatopoetischer Stammzellen (HSC). Beim Menschen führt die Inaktivierung von MPL bedingt durch angeborene inaktivierende Mutationen im MPL Gen zur Thrombozytopenie und aplastischen Anämie (kongenitale amegakaryozytäre Thrombozytopenie, CAMT). Diese Erkrankung ist bereits im frühen Kindesalter letal. In unserem Projekt wollen wir die Möglichkeiten und Risiken einer CAMT Gentherapie untersuchen.

Eine kürzlich beschriebene aktivierende Mutation des MPL Gens konnte mit dem Entstehen von myeloproliferativen Erkrankungen beim Menschen in Zusammenhang gebracht werden. Die Expression dieser Mutante in repopulierenden HSC der Maus führte zur Myeloproliferation und erythroiden Proliferation. Da die signaltransduktion des MPL Rezeptors gut untersucht ist, stellt dieser einen idealen Kandidaten zur Modulierung der HSC-Differenzierung und –Proliferation dar. Eine wichtige Voraussetzung hierfür ist eine exakte Analyse der verschiedenen Funktionen des MPL-Rezeptorsignals.

Für die Gentherapie der CAMT wurden in Vorarbeiten der Antragssteller verschiedene Mplexprimierende retrovirale Vektoren konstruiert und Mpl-transduzierte Knochenmarkzellen in Mäuse transplantiert. Dabei führte die ektope Expression von wildtyp Mpl zu Panzytopenie in Empfängermäusen, wahrscheinlich bedingt durch einen dominant negativen Effekt der TPOBindung.

Die Expression eines konstitutiv-aktiven Mpl Rezeptors verursachte Leukämien in Mäusen. Diese Experimente zeigen, dass eine sehr hohe Expression sowie ungeregelte Aktivität des Mpl Rezeptors im Knochenmark starke Nebenwirkungen mit gegensätzlichen Phänotypen auslösen können.

Wir wollen daher (1) retrovirale Vektoren entwickeln, die durch zelluläre Promotoren die Expression senken oder durch den gewebespezifischen Mpl Promoter die Expression auf die physiologischen Zielzellen beschränken. (2) Durch die Analyse der Signalwege der Mpl induzierten Leukämien sowie durch die Expression von Mpl Rezeptormutanten wollen wir versuchen Mpl Rezeptorsignalwege abgrenzen, die für die Stammzellselbsterneuerung, für die Differenzierung von Megakaryozyten oder die Transformation verantwortlich sind. Durch die Modifizierung des Rezeptors für therapeutische Anwendung könnte zum einen die TPOSignalvermittlung so moduliert werden, dass spezifische Effekte in HSC ausgelöst werden (z.B. therapeutische Stammzellexpansion) zum anderen könnte das Risiko leukämogener Nebenwirkungen minimiert werden. (3) Durch siRNA knockdown von MPL in humanen Zellen wollen wir ein Modell zur humanen CAMT in NOD/SCID Mäusen entwickeln.