Molekularer Mechanismus von CALR Mutationen in MPN

Unter Myeloproliferativen Neoplasien (MPN) versteht man Krankheiten, die durch die abnorme Ausbreitung der myeloischen Zellen im hämatopoetischen System geprägt sind. Mutationen im CALR-Gen werden in etwa 25% der an Myeloproliferativen Neoplasien erkrankten Patienten beobachtet. Es konnte nachgewiesen wer- den, dass CALR-mutierte Proteine eine Aktivierung des Thrombopoietin Rezeptors, der ein auf der Zellober- fläche exprimierter Zytokinrezeptor ist, verursachen. Dennoch bleibt es hinsichtlich der Entwicklung von neu- artigen therapeutischen Maßnahmen für MPN Patienten äußerst wichtig, die molekularen Mechanismen der CALR-mutierten Proteine im Detail aufzuklären. Um diese Details verstehen zu können, gelang es uns bereits, ein transgenes Mausmodell zu entwickeln, wel- ches das mutierte humane CALR-Protein darstellt, insbesondere innerhalb der murinen hämatopoetischen Zellen. Die Mäuse entwickeln daher bereits sehr früh den MPN-Phänotyp. Wir beabsichtigen die Krankheitsentwicklung in diesem Mausmodell näher zu beschreiben, indem wir das periphere Blut und weitere hematopoetische Organe von Mäusen zu unterschiedlichen Zeitpunkten untersu- chen. Darüber hinaus sehen wir vor, Rückenmarkstransplantationen von CALR mutierten Mäusen zu immundefizi- enten Empfängermäusen durchzuführen, um die krankheitsinduzierenden hematopoetischen Stammzellen zusammen mit CALR Mutationen untersuchen zu können. CALR Mutationen bedingen die Aktivierung des JAK-STAT Signalwegs. Unter Verwendung von transgenen Mäusen ohne JAK2 oder STAT5 möchten wir verstehen, ob das Fehlen von JAK2 oder STAT5 die Mäuse davor bewahren kann, an MPN zu erkranken, die durch CALR Mutationen verursacht werden. Überdies werden wir die Mäuse mit Ruxolitinib, einem JAK2 Inhibitor, behandeln, das aktuell in der Klinik für die Behandlung von MPN Patienten mit JAK2 Mutationen eingesetzt wird, und beabsichtigen so, die Effizienz dieses Medikamentes in Hinsicht auf Zellen mit CALR Mutationen, prüfen zu können. Um die molekularen Details rund um die Onkogenese der CALR mutierten Proteine zu verstehen, werden wir eine globale Transkriptom-Analyse der hämatopoetischen Stammzellen aus CALR-transgenen Mäusen durch- führen. Dies wird es uns ermöglichen, jene Gene zu identifizieren, deren Ausdruck sich bei Vorhandensein der CALR Mutationen drastisch verändert. Unter Verwendung des CRISPR-Cas9 Genom Editing Systems werden wir die Rolle dieser Gene in durch CALR- Mutationen verursachten Krankheiten bestätigen. Aus dieser Studie wird ein neues transgenes Mausmodell für durch CALR Mutationen verursachte MPN her- vorgehen, welches es uns ermöglichen wird, die Biologie dieser Mutationen auf molekularer Ebene zu ver- stehen. Dadurch wird die Basis gelegt für die Entwicklung von neuen therapeutischen Möglichkeiten, die künftig für MPN Patienten klinisch relevant werden könnten.