Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Umfangreiche genetische Studie klärt Transformation von Vorleukämie zur vollständigen Leukämie auf

12.07.2019

Bevor eine Leukämie (Blutkrebs) entsteht, gibt es häufig Vorstufen, sogenannte Vorleukämien. Wie genau allerdings aus einer Vorleukämie eine tatsächliche Leukämie entsteht, blieb lange Zeit unvollständig verstanden. Am Modell der Leukämie im Kindesalter bei Kindern mit Down-Syndrom (Trisomie 21) hat nun eine internationale Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Mechanismen der Transformationen von Vorstufen zur vollständigen ausgeprägten Leukämie in einer großen Funktionsstudie nachgewiesen. Ihre Ergebnisse haben sie gerade im renommierten Fachjournal „Cancer Cell“ publiziert (doi: 10.1016/j.ccell.2019.06.007; https://doi.org/10.1016/j.ccell.2019.06.007).

Prof. Dr. Jan-Henning Klusmann, Leiter der Studie und Direktor der Universitätsklinik und Poliklinik für Pädiatrie I am Universitätsklinikum Halle (Saale), ist ein renommierter Wissenschaftler auf dem Gebiet der Leukämie im Kindesalter, insbesondere bei Kindern mit Down-Syndrom.


Blutausstrich einer Vorleukämie bei einem Kind mit Down-Syndrom

Jan-Henning Klusmann

„Insgesamt ist dies unseres Wissens nach die umfangreichste und vollständigste genetische Charakterisierung einer Krebsart. Es gibt keine Studie, die die Mutationen in einer so großen Kohorte von 218 Patienten bestimmt und anschließend die gefundenen Mutationen auf ihr krebsförderndes Potenzial hin untersucht hat. Unsere Ergebnisse zeigen aber, dass dies extrem wichtig ist“, sagt Klusmann.

Es habe bereits große Studien gegeben, die das Krebsgenom in Patientenkohorten sequenziert haben. Doch neben der reinen Beschreibung der Mutationen sei es wichtig, die genetischen Varianten und ihren Einfluss während der Krebsentstehung zu verstehen.

Die Leukämie im Kindesalter sei dafür ein hervorragendes Modell, weil hier zeitlich unterschiedliche Vorstufen vorliegen, wodurch die separate Untersuchung von Vorleukämie und Leukämie möglich gewesen sei, so Klusmann weiter.

Langjährige vorangegangene Forschung hat laut der Forschergruppe gezeigt, dass rund ein Drittel der Kinder mit Down-Syndrom (DS) Vorstufen einer Leukämie aufweist, die üblicherweise mit einer erworbenen Mutation des sogenannten GATA1-Gens assoziiert ist.

Ein Fünftel dieser Kinder entwickelt eine Myeloische Leukämie und zwar typischerweise dann, wenn zusätzliche Mutationen hinzukommen. In der Sequenzierungsstudie wurden nun Patientenproben von Leukämiegruppen aus Großbritannien, Deutschland, Japan und den USA untersucht.

Der genetische Datensatz wurde anschließend als Plattform für zielgerichtete, umfassende Funktionsstudien verwendet, um die Bedeutung der identifizierten Varianten zu verstehen. „Wir haben die Mutationen gezielt in Blutzellen eingebracht. Hierfür haben wir unter anderem das CRISPR/Cas9-System, die Genschere, genutzt“, so Klusmann. „Solche Untersuchungen waren vor fünf oder sechs Jahren, das heißt vor der Entdeckung der Genschere, gar nicht möglich.“

Die Ergebnisse zeigten, dass zahlreiche der gefundenen Mutationen – vor allem in der Vorleukämie – überhaupt keinen Effekt auf Stammzellen hatten. Auf der anderen Seite wurden neue Mutationen gefunden, die zum Beispiel einen Zytokinrezeptor betreffen. „Zytokinrezeptoren steuern das Wachstum von Zellen“, erklärt Klusmann.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um den Kinderonkologen wiesen in ihren Experimenten an Blutstammzellen nach, dass die Mutation in dem Zytokinrezeptor das unkontrollierte Wachstum von unreifen Zellen bedingt.

Mit Hilfe des CRISPR-Cas9 Systems beleuchteten die Wissenschaftler zusätzlich das Zusammenspiel von Mutationen in Zytokinrezeptoren oder ihren nachgeschalteten Signalwegen mit Mutationen in Faktoren, die das Genom organisieren. Dadurch konnten die Wissenschaftler neue Therapiemöglichkeiten aufzeigen.

„Die veränderten Zytokinrezeptoren und ihre Signalwege sowie die epigenetischen Faktoren eignen sich als therapeutische Ansatzpunkte. Es stehen Medikamente zur Verfügung oder werden gerade entwickelt, die diese Enzyme gezielt hemmen“, so Klusmann. „Wir hoffen so, die Therapie für die betroffenen Kinder in der Zukunft verbessern zu können.“

Originalpublikation:

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2019.06.007

Weitere Informationen:

http://www.medizin.uni-halle.de

Jens Müller M.A. | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: CRISPR Down-Syndrom Krebsgenom Leukämie Mutation Zellen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Digitaler Zwilling für personalisierte Medizin - Schick den Avatar zum Arzt
12.07.2019 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Neue Spur: Mit Intervallfasten Diabetes verhindern
03.07.2019 | Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke

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: Bessere Wärmeleitfähigkeit durch geänderte Atomanordnung

Die Anpassung der Wärmeleitfähigkeit von Materialien ist eine aktuelle Herausforderung in den Nanowissenschaften. Forschende der Universität Basel haben mit Kolleginnen und Kollegen aus den Niederlanden und Spanien gezeigt, dass sich allein durch die Anordnung von Atomen in Nanodrähten atomare Vibrationen steuern lassen, welche die Wärmeleitfähigkeit bestimmen. Die Wissenschaftler veröffentlichten die Ergebnisse kürzlich im Fachblatt «Nano Letters».

In der Elektronik- und Computerindustrie werden die Komponenten immer kleiner und leistungsfähiger. Problematisch ist dabei die Wärmeentwicklung, die durch...

Im Focus: Better thermal conductivity by adjusting the arrangement of atoms

Adjusting the thermal conductivity of materials is one of the challenges nanoscience is currently facing. Together with colleagues from the Netherlands and Spain, researchers from the University of Basel have shown that the atomic vibrations that determine heat generation in nanowires can be controlled through the arrangement of atoms alone. The scientists will publish the results shortly in the journal Nano Letters.

In the electronics and computer industry, components are becoming ever smaller and more powerful. However, there are problems with the heat generation. It is...

Im Focus: Nanopartikel mit neuartigen elektronischen Eigenschaften

Forscher der FAU haben Konzept zur Steuerung von Nanopartikeln entwickelt

Die optischen und elektronischen Eigenschaften von Aluminiumoxid-Nanopartikeln, die eigentlich elektronisch inert und optisch inaktiv sind, können gesteuert...

Im Focus: First-ever visualizations of electrical gating effects on electronic structure

Scientists have visualised the electronic structure in a microelectronic device for the first time, opening up opportunities for finely-tuned high performance electronic devices.

Physicists from the University of Warwick and the University of Washington have developed a technique to measure the energy and momentum of electrons in...

Im Focus: Neues Verfahren für den Kampf gegen Viren

Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft in Sulzbach und Regensburg arbeiten im Projekt ViroSens gemeinsam mit Industriepartnern an einem neuartigen Analyseverfahren, um die Wirksamkeitsprüfung von Impfstoffen effizienter und kostengünstiger zu machen. Die Methode kombiniert elektrochemische Sensorik und Biotechnologie und ermöglicht erstmals eine komplett automatisierte Analyse des Infektionszustands von Testzellen.

Die Meisten sehen Impfungen als einen Segen der modernen Medizin, da sie vor gefährlichen Viruserkrankungen schützen. Doch bevor es ein Impfstoff in die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Testzone für die KI-gestützte Produktion

18.07.2019 | Veranstaltungen

„World Brain Day“ zum Thema Migräne: individualisierte Therapie statt Schmerzmittelübergebrauch

18.07.2019 | Veranstaltungen

Kosmos-Konferenz: Navigating the Sustainability Transformation in the 21st Century

17.07.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vielfältiger einsetzbare Materialien

19.07.2019 | Biowissenschaften Chemie

Regulation des Wurzelwachstums aus der Ferne

19.07.2019 | Biowissenschaften Chemie

Bessere Wärmeleitfähigkeit durch geänderte Atomanordnung

19.07.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics