TP 1

Die Dynamik der Antwort von Zelllinienmodellen von HER2-niedrigem Brustkrebs auf gerichtete Therapien

Die Entwicklung korrekter mathematischer Modelle im HER2Low Projekt ist von der Verfügbarkeit von quantitativen und zeitaufgelösten Messungen und resultierenden Daten abhängig, mit denen die relevanten Reaktionen innerhalb des untersuchten Netzwerks überprüft werden können. Das Teilprojekt 2 wird daher solche Daten generieren zur Aufdeckung der regulatorischen Mechanismen in der Kontrolle der Tumorzell-Antwort auf die hier untersuchten neuen EGFR/ERBB Inhibitoren. Zu diesem Zweck werden wir zeitaufgelöste Messungen in perturbierten Bedingungen innerhalb der ERBB- und nachgeschalteten Signal-Netzwerke mithilfe von „targeted Proteomics“ durchführen. Zellkulturen von Brustkrebszelllinien werden mit verschiedenen Liganden (z.B. BTC, AREG, Heregulin-1β (HRG)) inkubiert und Veränderungen im nachgeschalteten Signalwegen quantifiziert in Vergleich von ansonsten unbehandelten Zellen zu solchen Zellen, die mit RG7116, pertuzumab, oder RG7160 inkubiert worden waren. Zelluläre Antworten auf der Ebene von Rezeptorphosphorylierungen sowie von davon abhängigen Signalwegen werden abgefragt, indem die entsprechenden Phosphorylierungsstellen mithilfe von spezifischen Antikörpern und der Reverse Phase Protein Array (RPPA) Technologie quantifiziert werden. Zusätzlich werden Veränderungen in der Geneexpression zu bestimmten Zeitpunkten und mit denselben Perturbationsbedingungen mittels genom-weiter Analysen quantifiziert. Um auch die zellulären Entscheidungsprozesse sowie die funktionellen und phänotypischen Konsequenzen zu erfassen, werden entsprechende Analysen z.B. zu den Einflüssen auf die Zellmigration, Apoptose, Zellzyklus, und den Metabolismus in TP2 durchgeführt. Die mit der RPPA-Technologie erhaltenen quantitativen Daten werden detaillierte mechanistische Modelle erstellt, mit denen die zellulären Antworten auf die jeweiligen Perturbationen in den intrazellulären Signalwegen induzieren. Mithilfe der Genexpressionsanalysen wird zusätzlich die nächste Ebene auf der Effektorebene erfassbar.
Basierend auf den Modellen, die in TP3 zunächst für einzelne therapeutische Antikörper entwickelt werden, wird im Folgenden die gleiche Strategie eingesetzt, um auch kombinatorische Effekte von Therapeutika im EGFR/ERBB Netzwerk zu untersuchen. Dazu werden auch ERBB3-positive Zelllinien des triple-negativen Subtyps von Brustkrebs, eine RG7116-resistente Estrogen-Rezeptor positive Zelllinie, sowie trastuzumab-resistente BT474 und tamoxifen-resistente MCF-7 Zelllinien (hergestellt in TP2) eingesetzt.