Anschlussprojekte | Sonderprojekte

Förderbeginn 01.07.2013

Epigenetische Modifikationen in der Reprogrammierung von Brustkrebsstammzellen

Dr. Roland Stein
Universität Würzburg
Frauenklinik und Poliklinik

Dr. Mark Wossidlo
Stanford University
School of Medicine - Institute for Stem Cell Biology & Regenerative Medicine


Brustkrebs als häufigstes Malignom der Frau zeigt eine klinische Neigung zu Rezidiven und Metastasierung. Dieses Verhalten der Erkrankung wird auf eine kleine sogenannte Krebs-Stammzell- (CSC) Subpopulation zurückgeführt, welche durch die Oberflächenmarkerkombination CD44highCD24low charakterisiert ist. CSC zeigen in vitro erhöhte Klonogenität und vermehrt Sphäroidbildung sowie in vivo erhöhte Tumorformationskapazität. Der Fokus unseres Labors an der Universitätsklinik Würzburg liegt besonders auf der Interaktion zwischen CSC und Immunzellen. In Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Reijo Pera sollen die epigenetischen Unterschiede zwischen CSC und differenzierten Brustkrebszellen etwa durch Knockdown-Experimente erforscht werden. So sollen die Erkenntnisse aus der Stammzellbiologie über die Entwicklung der Totipotenz der Zygote nach Fusion des differenzierten Spermiums und der Eizelle auf die Tumorstammzellforschung übertragen werden.

Abschlussbericht
Durch einen ersten Forschungsaufenthalt bei Prof. Reijo Pera an der Stanford University, CA, konnte das Kooperationsprojekt wie geplant begonnen werden. Die Expertise der Arbeitsgruppe auf dem Feld der Epigenetik von Stammzellen und Embryonen ermöglichte das Erlernen spezifischer Arbeitsmethoden. So wurde ein Protokoll der standardisierten Reprogrammierung zu mutmaßlichen Brustkrebsstammzellen von der bereits etablierten Generierung von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC’s) entwickelt. Durch Einbringen definierter Faktoren in die Zelle wird so ein Pluripotenzmechanismus auf epigenetischer Ebene angestoßen. Bei der Kultur von Stammzellen ist die Veränderung des Methylierungsmusters durch Zellkultur ein bekanntes Problem. Ähnliche Vorgänge können auch in der Kultur von Tumorzellen zum Verlust von Tumorstammzelleigenschaften führen. Daher ist eine möglichst stabile Reprogrammierung ein erster Schritt zur langfristigen in vitro Kultur von Tumorstammzellen. Weitere Versuche zur Charakterisierung der auftretenden epigenetischen Veränderung auf dem Weg der Reprogrammierung sowie die Analyse der in vivo Xenografts sind zur Zeit in Arbeit. Auf Basis der bisherigen Daten konnte eine interne Drittmittelförderung erzielt werden.