DNA-Reparatur und synthetische Viabilität

Ataxia telangiectasia (AT) und Fanconi-Anämie (FA) sind Erbkrankheiten, die durch genomische Instabilität gekennzeichnet sind. Letztere wird in beiden Syndromen durch unzureichende DNA-Reparatur hervorgerufen. Die Zellen der betroffenen Patienten sind hypersensibel für genotoxische Behandlungen. Mit Hilfe eines genomischen Screens werde ich Gene identifizieren, die für diese Hypersensibilität verantwortlich sind. Dazu werde ich mir haploide humane Zellen zu Nutze machen, welche AT oder FA Mutationen tragen und daher hypersensibel für bestimmte Arten von DNA-Schaden sind. Diese Zellen werden zuerst einer retroviralen Gene-Trap-Mutagenese unterworfen werden mit dem Ziel, alle möglichen Gene auszuschalten. Es folgt eine Dosis DNA-Schaden, die unter normalen Umständen letal ist. Resistente Zellen werden propagiert und die Gene-Traps durch DNA-Sequenzierung der zweiten Generation lokalisiert werden. Dieser Screen wird Gene identifizieren, deren Mutation die DNA-Schadensresistenz in AT und FA wiederherstellt. Die Rolle dieser Gene sowohl bei der DNA-Reparatur als auch in der zellulären Pathogenese der erwähnten Krankheiten wird mit Hilfe von gentechnisch modifizierten oder Patienten-Zelllinien geklärt werden. Im Anschluß sollen die Studien auf Mausmodelle von AT und FA ausgedehnt werden sowie auf Tumormodelle mit somatischen Defekten in AT- und FA-Genen.