Widerstand ist zwecklos: DOC Fellowship für Erforschung der Krebsresistenz
Leonie Lehmayer, eine engagierte Nachwuchsforscherin an der St. Anna Kinderkrebsforschung, hat kürzlich ein prestigeträchtiges DOC-Stipendium von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften erhalten. In ihrem PhD-Projekt widmet sie sich der Erforschung von Enhancern und ihrer Rolle bei der Medikamentenresistenz und Rückfällen bei Krebspatient:innen.
Die Geschichte vieler krebskranker Kinder beginnt hoffnungsvoll: Anfangs sprechen sie gut auf die Behandlung an, doch nach einer gewissen Zeit kehrt der Krebs zurück. Ein solcher Rückfall kann durch die Entwicklung von Medikamentenresistenz verursacht werden. Die Mechanismen, die dieser Resistenz zugrunde liegen, sind jedoch wie die Krankheit selbst äußerst vielfältig und komplex. Sie hängen unter anderem von der Krebsart, dem genetischen Hintergrund der Patient:innen und dem verabreichtem Medikament ab.
Leonie Lehmayer, PhD-Studentin in Davide Seruggias Gruppe, spezialisiert sich in ihrer Forschung auf Leukämie und möchte sich genau diesem Rätsel der Resistenzentwicklung widmen. Nun gewann sie einen DOC Fellowship der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, das ihr Projekt finanziell unterstützt.
Wir benötigen Ihre Zustimmung um den Inhalt von YouTube laden zu können.Enhancer als Schlüssel zur Medikamentenresistenz
Es gibt immer mehr Belege dafür, dass sich Medikamentenresistenz auch ohne Mutationen entwickeln kann. Dies ist besonders bei Krebsarten wie pädiatrischer Leukämie relevant, welche im Vergleich zu anderen Krebsarten eine grundsätzlich niedrige Mutationsrate (wie viele neue Mutationen in einer Krebszelle in einem bestimmten Zeitraum entstehen) haben. Ein Schlüsselmechanismus für solche epigenetische Resistenzen sind Enhancer. Diese regulieren, wie viel von einem bestimmten Gen transkribiert werden soll. Wenn zum Beispiel ein Enhancer eines Gens, das für den Medikamententransport aus der Zelle hinaus zuständig ist, aktiviert wird, wird in Folge mehr von diesem Gen transkribiert und schlußendlich mehr Exportproteine produziert. Dadurch kann allein diese Enhancer-Aktivierung, ohne jeglicher Mutationen, den jeweiligen Zellen einen Überlebensvorteil schaffen: das Medikament wird schneller aus der Zelle geschleust, als es ihre Wirkung gegen die Krebszelle selbst entfalten kann.
Herausforderung bei der Identifizierung von Enhancern
Die Identifizierung von Enhancern stellt allerdings eine erhebliche Herausforderung dar, da es keine einheitliche DNA-Sequenz gibt, die in jedem Enhancer zu finden ist. Sie sind verstreut über unsere nicht-kodierende DNA, welche 98% unseres gesamten Genoms ausmacht. Nachdem all unsere Zellen grundsätzlich das selbe Erbmaterial besitzen, so haben sie auch die selbe Anzahl an Enhancern – die Frage ist nur, welche davon aktiv sind. Leonie plant, einen genomweiten epigenetischen Screen zu entwickeln, bei dem sie verschiedene Enhancer entweder aktiviert oder unterdrückt. Indem sie dann die Zellen einem Chemotherapie-Medikament aussetzt, werden nur die Zellen überleben, bei welchen eine Überlebensfördernde Veränderung stattgefunden hat. So möchte sie jene Enhancer identifizieren, die zur Resistenzentwicklung von Krebszellen gegen ein bestimmtes Medikament führen.
Bessere Behandlungsmöglichkeiten für pädiatrische Leukämiepatient:innen
Das ultimative Ziel ihrer Forschung ist es, die Mechanismen der Medikamentenresistenz auf Basis der Enhancer zu verstehen, um schließlich bessere Behandlungsmöglichkeiten für pädiatrische Leukämiepatient:innen finden zu können. Wenn es zu einem Rückfall kommt, soll dieses Wissen helfen können, die Behandlungsoptionen zu verbessern und den betroffenen Kindern neue Hoffnung zu geben.