Subklonale TP53 Mutationen bei akuter myeloischer Leukämie

Die Forschungsergebnisse werden neue Einblicke in die komplexe Biologie von akuter myeloischer Leukämie (AML) zur Verfügung stellen und einen neuen potentiellen Biomarker präsentieren. AML ist eine aggressive, humane Neoplasie, die als Folge von Genmutationen und epigenetischer Dysregulation entsteht. Es ist die am häufigsten vorkommende akute Leukämie bei Erwachsenen. Ein wesentliches Charakteristikum stellt deren Heterogenität dar, die für das Thema der personalisierten Medizin mit individualisierter Diagnostik und spezifischen Behandlungsmethoden von großer Bedeutung ist. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die Wertigkeit von subklonalen TP53 Mutationen als potentiellen neuen Biomarker der AML zur Risikoabschätzung zu bestimmen, um in weiterer Folge maßgeschneiderte Behandlungsstrategien anbieten zu können. Überdies werden biologische Charakteristika dieser Subklone experimentell erfasst. Mutationen im TP53 Gen kommen in bis zu 20% aller AMLs vor, stellen einen spezifischen Subtyp dar und zeigen eine äußerst schlechte Prognose mit sehr niedrigem Gesamtüberleben an. Wir konnten kürzlich zeigen, dass TP53 Mutationen initiale Ereignisse der Leukämieentstehung bei AML darstellen und frühe leukämische Stammzellen betreffen. Allerdings blieb sowohl in klinischen wie auch biologischen Studien unberücksichtigt, dass TP53 Mutationen bei AML nur in einem Teil der Leukämiezellen (Subklone) vorliegen können, deren Wertigkeit bislang unklar ist. Methodisch werden wir im ersten Teil in Kooperation mit der Deutsch-Österreichischen AML Studiengruppe (AMLSG) große, prospektiv behandelte AML Kohorten auf die prognostische Wertigkeit von TP53 Subklonen analysieren, wobei hochsensitive Verfahren mit einer Detektionsschwelle von <0.1% mutierten Zellen zum Einsatz gelangen. In einem zweiten Teil werden wir biologische Eigenschaften der TP53 mutierten Subklonen bei AML untersuchen. Um zu prüfen, ob diese Stammzelleneigenschaften aufweisen, werden wir ein neues Mausmodell verwenden, bei dem aus menschlichen Stromazellen Knochenmarkbinnenräume (Ossicles) im murinen Fettgewebe generiert werden, in die wir dann AML Zellen injizieren. Dieses Modell erlaubt mit wesentlich höherer Sensitivität die Detektion von AML Subklonen, hier mit TP53 Mutationen. Des Weiteren werden wir mit Klonalitätsuntersuchungen die molekulare Zusammensetzung von AML Proben mit subklonalen TP53 Mutationen analysieren, die auch kooperierende Mutationen in anderen Genen in die Analyse einbinden. Da TP53 das am häufigsten mutierte Gene bei menschlichen Tumoren darstellt, sind die Ergebnisse auch für andere Gebiete der Hämatologie und Onkologie von hoher Relevanz.

TP53 Mutationen sind konstante Aberrationen bei Patient*innen mit akuter myeloischer Leukämie (AML). Sie gehen mit charakteristischen genetischen Veränderungen der Leukämiezellen wie auch hoher Therapieresistenz einher. In diesem Forschungsprojekt wurde die biologische wie auch klinische Bedeutung von "subklonalen TP53 Mutationen" bei der AML untersucht - solchen, die sich nur in einem kleineren Teil der Leukämiezellen finden. In ein humanisertes Mausmodell wurden Proben von AML Patient*innen transplantiert, die eben diese subklonalen TP53 Mutationen aufwiesen. Es zeigte sich, dass diese Leukämiezellen "anwachsen" und z.T. in reife Blutzellen differenzieren. Dies deutet darauf hin, dass diese Veränderungen Vorläufer von leukämischen Stammzellen charakterisieren. Im klinischen Teil des Projekt wurden mehr als 1.500 AML Patient*innen analysiert, die intensiven Therapien im Rahmen von Studien unterzogen wurden. Subklonale TP53 Mutation waren dabei ebenso mit klonale mit Therapieresistenz und äußerst niedrigem Überleben assoziiert. Diese Daten sind von Bedeutung für die Klassifikation wie auch Risikostratifizierung von AML Patient*innen.