TP 2 - LeukoSyStem

Systemische Kartierung des Leukämiestammzell-Mikromilieus mittels kombinierten Einzelzell- und räumlich aufgelösten Transkriptomanalysen

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine bösartige Erkrankung des blutbildenden (hämatopoetischen) Systems im Knochenmark, die durch die Anhäufung von Gendefekten (Mutationen) in blutbildenden Stamm- und Vorläuferzellen entsteht. Bei der Entwicklung dieser Erkrankung spielt die Mikroumgebung des Knochenmarks eine herausragende Rolle. Insbesondere Zellen des Immunsystems sind in der Lage, Leukämiezellen spezifisch zu erkennen, zu inhibieren, und zu eliminieren. Leukämiezellen können sich dieser Immunkontrolle jedoch entziehen und das Knochenmark in eine immunsuppressive Umgebung umprogrammieren. Die Umkehr dieses immunsuppressiven Zustands oder das gezielte Abrichten von Immunzellen auf Leukämiezellen ist die zentrale Idee neuartiger Immuntherapieansätze. Das komplexe Zusammenspiel von Immun- und Leukämiezellen im Knochenmark ist jedoch noch wenig verstanden, und die zugrundeliegenden, immunologischen Ursachen für interindividuelle Unterschiede in der Therapieantwort sind weitgehend unbekannt. Neben Immunzellen sind Blutgefäße, Nervenzellen, sowie eine Vielzahl von anderen Zelltypen direkt oder indirekt mit der Entstehung der Leukämie assoziiert.
Bisher haben technische Beschränkungen ein umfassendes und systemisches Verständnis der molekularen, zellulären und immunologischen Prozesse der AML Entwicklung erschwert. Das Ziel dieses Vorhabens ist es, neuartige Einzelzell- und räumlich-aufgelöste Analysemethoden zu entwickeln und mit Hilfe dieser das AML Mikromilieu zu charakterisieren. Dies soll es ermöglichen, die physiologischen und pathologischen Prozesse der Leukämie in ihrer Gesamtheit auf der systemischen Ebene zu verstehen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen für die Entwicklung prognostischer Biomarker verwendet werden.