Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Durchbruch in der Leukämie-Forschung

26.05.2003


Max-Planck-Forscher entdecken, dass die Akute Lymphatische Leukämie (ALL) bei Kindern durch das Fehlen eines speziellen Proteins infolge fehlerhafter Genablesung verursacht wird. Leukämien sind bösartige Erkrankungen des Knochenmarks, bei denen unreife Vorläuferzellen der weißen Blutkörperchen entarten und sich dann unkontrolliert vermehren. Bei etwa 80 Prozent der Leukämien im Kindes- und Jugendalter handelt es sich um die Akute Lymphatische Leukämie (ALL). Dabei verdrängt die ungehemmte Teilung der funktionsuntüchtigen Vorläuferzellen die normalen blutbildenden Zellen und die Entstehung normal funktionierender roter und weißer Blutkörperchen und Blutplättchen wird mehr und mehr vermindert. Bisher war nicht bekannt, wie es zu diesem Verlust der Wachstumskontrolle in den Vorläuferzellen kommt.


Das Adapterprotein SLP-65 bindet an mehrere intrazelluläre Signalproteine ( BTK, PLCy, Grb2) und organisiert diese zu einem größeren Signalproteinkomplex, das Signalosom. Innerhalb dieses Komplexes können intrazellulärer Signale, welche die Differenzierung der prä-B Zellen steuern, schnell verschaltet und sicher reguliert werden.
1B: Fehlt das Adapterprotein SLP-65, kommt es zu einer fehlerhaften Signalverschaltung und zum Block der prä-B-Zelldifferenzierung. Gleichzeitig verlieren intrazelluläre Signalproteine ihre regulierende Wirkung und es kommt zu einer verstärkten Vermehrung der prä-B-Zellen, die dann zu unkontrolliert wachsenden Tumorzellen entarten können.

Foto: Max-Planck-Institut für Immunbiologie


Normale und alternative Prozessierung der vom menschlichen SLP-65-Gen abgelesenen Ribonukleotidsäure (RNS)-Moleküle. Durch den Einbau des alternativen Exons 3b kommt es zum verfrühten Einfügen eines Stoppsignals in das Leseraster des SLP-65-Gens, so dass keine SLP-65-Proteine mehr produziert werden können.

Foto: Max-Planck-Institut für Immunbiologie



Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Immunbiologie und der Universität Freiburg haben jetzt entdeckt, dass bei etwa 50 Prozent dieser Tumor-Erkrankungen ein bestimmtes Protein, das Adapterprotein SLP-65, nicht mehr hergestellt wird. Am Modell der Maus sowie an menschlichen Zellen konnten sie nachweisen, dass der Verlust des SLP-65 zu einem verstärkten Wachstum der weißen Blutzellen und zur Tumorbildung führt. Diese Ergebnisse wurden am 22. Mai 2003 in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht.



B-Zellen sind ein wichtiger Teil unseres Immunsystems - sie produzieren Antikörper, die uns vor Infektionen schützen. B-Zellen werden in unserem Körper ständig und in großen Mengen aus so genannten Stammzellen und Vorläufer B-Zellen (prä-B-Zellen) gebildet. Die dafür typische häufige Zellteilung macht diese Zellen besonders anfällig für Entartungen, die zu Tumoren (Leukämien) führen können. Die prä-B-Zell Akute Lymphatische Leukämie (prä-B-ALL) ist die am häufigsten vorkommende Leukämie bei Kindern. Bisher hatte man angenommen, dass diese Leukämie durch Veränderungen im Genom der Vorläuferzellen entsteht. Doch diese Veränderungen sind nicht in allen Fällen nachweisbar und könnten auch erst nach der Entartung der Vorläuferzellen entstanden sein.

Ein Forscherteam um Dr. Hassan Jumaa und Dr. Michael Reth vom Institut für Biologie III der Universität Freiburg und dem Max-Planck-Institut für Immunbiologie in Freiburg haben jetzt herausgefunden, dass in bis zu 50 Prozent der prä-B-ALL Tumore das Adapterprotein SLP-65 fehlt. Dieses Protein kommt normalerweise in allen B-Zellen vor und spielt eine wichtige Rolle bei der Signalleitung vom B-Zell-Antigenrezeptor. Adapterproteine sind Gerüstproteine, die mehrere intrazelluläre Signalproteine zu einem größeren Proteinkomplex zusammenfassen, um die schnelle Verarbeitung intrazellulärer Signale zu ermöglichen. Der vom Adapterprotein SLP-65 aufgebaute Proteinkomplex reguliert die weitere Entwicklung der B-Zellen. Die Forscher stellten nun fest, dass bei Mäusen, denen das SLP-65 Gen fehlt, die Entwicklung der B-Zellen blockiert wird. Doch überraschend fanden die Forscher bei einem Teil dieser SLP-65-defizienten Mäuse nicht nur einen Entwicklungsstopp der prä-B-Zellen, sondern auch leukämieartige prä-B-Zell-Tumore. Die Forscher führten daraufhin das Gen für dieses Protein wieder in die entarteten B-Zellen ein und konnten so das Entstehen der prä-B-Zell-Leukämie in diesen Mäusen verhindern. SLP-65 fördert also nicht nur die B-Zellreifung, sondern verhindert auch ein unkontrolliertes Wachstum dieser Vorläuferzellen. Von daher handelt es sich um ein bisher noch nicht bekanntes Tumorsuppressor-Gen.

Nach dieser überraschenden Entdeckung fragten sich die Freiburger Max-Planck-Forscher, ob das SLP-65-Gen möglicherweise auch eine Rolle bei menschlichen B-Zell-Leukämien spielen könnte. Sie untersuchten deshalb in Zusammenarbeit mit Kinderkliniken in Freiburg (Dr. C. Niemeyer), Hannover (Dr. M. Schrappe), Zürich, Hamburg und Kuopio (Dr. Pelkonen, Finnland) eine Vielzahl von Leukämie-Proben des Typs prä-B-ALL von zumeist jungen Patienten. Sie stellten dabei fest, dass tatsächlich in fast der Hälfte dieser prä-B-ALL-Tumore das Adaptorprotein SLP-65 fehlte.

Doch wie kann es dazu kommen, dass diese Vorläuferzellen das Adapterprotein nicht mehr produzieren? Auch hier fanden die Forscher die Ursache: Die meisten Gene des Menschen sind in Genfragmente, so genannte Exone, unterteilt. Bevor von diesem Gen ein Produkt, also ein Protein, hergestellt werden kann, muss die Geninformation erst einmal in eine Ribonukleotidsäure (RNS) umgeschrieben werden. Dazu werden zuvor die einzelnen Exone dieses Gens in einem Prozess, den man "Splicing" nennt, zu einer kompletten Boten-RNS (mRNS) zusammengefügt. Das Gen für das Adapterprotein SLP-65 besteht aus insgesamt 17 Exonen, die während der RNS-Prozessierung zu einem Leseraster zusammengefasst werden müssen.

Die Forscher stellten nun in den kranken Vorläuferzellen fest, dass sich zwischen dem Exonen 3 und 4 dieses Gens weitere so genannte alternative Exone (3a und 3b) befinden. Werden diese alternativen Exone in die RNS für das SLP-65-Protein eingebaut, wird das Leseraster dieses Proteins unterbrochen, so dass sich kein funktionstüchtiges SLP-65-Protein mehr bilden kann. Derart veränderte RNS-Moleküle haben die Forscher zu einem kleinen Teil auch in gesunden B-Zellen des Menschen gefunden. Doch in den prä-B-ALL-Tumoren ist diese veränderte RNS-Prozessierungen dominant und verhindert generell die Produktion des SLP-65-Proteins.

In den weiteren Forschungsarbeiten geht es jetzt darum zu klären, was die Ursache für diese Veränderung der RNS-Prozessierung in den prä-B-Zellen ist. Die Forscher vermuten, dass hierbei Viren im Spiel sind. Viren benutzen oft die alternative RNS-Prozessierung zur Ausprägung ihrer Gene in der Wirtszelle und könnten mittels viraler Proteine auch in die RNS-Prozessierung menschlicher Gene eingreifen. Doch welche der vielen Viren, an denen wir hauptsächlich während unserer Kindheit erkranken, die prä-B-ALL-Leukämie tatsächlich auslösen, ist zur Zeit nicht bekannt.

Dr. Andreas Trepte | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/pri03/pri0357.htm

Weitere Berichte zu: Adapterprotein B-Zelle Gen Leukämie Protein RNS-Prozessierung SLP-65 Vorläuferzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Titandioxid-Nanopartikel können Darmentzündungen verstärken
19.07.2017 | Universität Zürich

nachricht Künftige Therapie gegen Frühgeburten?
19.07.2017 | Universitätsspital Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten