TP3 - SASKit

Seneszenzassoziierte Biomarker und Signalwege in Blut, Zellen und Gewebe von PDAC Modellen.

Dieses Unterprojekt beschäftigt sich mit der Analyse von Mechanismen und Konsequenzen von zellulärer Seneszenz im Kontext von Pankreaskrebs (PDAC) und Fibrose. Die UCP2-/- Maus, ein Tiermodel für beschleunigtes Altern, wird eingesetzt werden um die Progression orthotopisch transplantierter Tumore zu untersuchen. Diese Daten werden mit Wildtyp Mäusen desselben genetischen Hintergrundes, sowie sham-transplantierten Mäusen verglichen werden. Die Experimente basieren auf der Hypothese, dass zelluläre Seneszenz entgegengesetzte und kontextspezifische Rollen in der Progression von PDAC spielen kann. Während die Induktion von zellulärer Seneszenz in Krebszellen das Tumorwachstum limitieren kann, führt die Ansammlung von seneszenten Zellen im restlichen Körper, wahrscheinlich zu negativen Effekten. Des Weiteren könnte Seneszenz von pankreatischen Sternzellen (PSC), die Hauptquelle von extrazellulären Matrixproteinen im Pankreas, die PDAC typische desmoplastische Reaktion beeinflussen.
UCP2 kodiert für einen mitochondrialen Anionentransporter und ist in die Entkopplung von oxidativer Phosphorylierung und ATP Synthese involviert. Eine Deletion von UCP2 bewirkt eine erhöhte Konzentration von reaktiven Sauerstoffradikalen (ROS). Durch die Verwendung von UCP2-/- Mäusen, nutzen wir die Vorteile eines gut etablierten Modelles für erhöhte ROS Produktion und beschleunigtes Altern, um die Effekte von zellulärer Seneszenz in nicht-Krebszellen, d.h. Immunzellen und PSC, zu untersuchen. Wir verfolgen Tumorprogression mittels MRI und Blut- sowie Gewebeproben werden histologisch und molekular untersucht werden, um Marker von zellulärer Seneszenz in verschiedenen Zelltypen zu quantifizieren, Proteinexpressionsdaten zu liefern und Genexpressionsmessungen vorzunehmen. Diese in vivo Studien werden durch Co-Kultivierungsexperimente komplementiert werden, welche PDAC Zelllinien sowie PSC Zellen (von WT und UCP2-/- Mäusen) einsetzen.
Wir werden den Seneszenz assoziierten sekretorischen Phänotyp (SASP) in PDAC und PSC untersuchen, in Abhängigkeit vom Ursprung und Kombination der Zellen. Deshalb werden die Überstände von Zellkulturen, sowie Proteine und RNA von PDAC Zellen und PSC für Anschlussanalysen benutzt werden. Zusätzlich werden biologische Funktionen und ROS Konzentrationen bestimmt werden sowie mittels ELISA sekretierte Proteine quantifiziert werden. Basierend auf Zwischenergebnissen dieses Teilprojektes und des gesamten Konsortiums, wird eine geringe Anzahl molekularer Targets für tiefergehende mechanistische Studien ausgewählt werden. Diese Targets sollten Schlüsselregulatoren für zelluläre Seneszenz sein, aber auch von großer Bedeutung für das Gesamtprojekt. Standard Targets sind PAI-1, CDK5 und p16/p21.