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Medizinische Universität Graz    

Meine Abschlussarbeiten - Publikationen

Diplomarbeit - Detailansicht
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Bibliografische Informationen
 Bestimmung der funktionelle Konsequenzen von Mutationen im Spleißfaktor SF3B1 in humanen HSPCs  
 Myelodysplastische Neoplasien (MDS) sind eine heterogene Gruppe klonaler hämatologischer Erkrankungen, die durch Zytopenien und morphologische Dysplasien infolge genetischer Mutationen in hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen (HSPCs) gekennzeichnet sind.(1) Etwa 50% der MDS-Patient*Innen weisen Veränderungen im Spleißosom auf, wobei Mutationen im Splicing Faktor 3b Untereinheit 1 (SF3B1) am häufigsten vorkommen.(2) Diese Mutationen sind krankheitsdefinierend, eng mit der Bildung von Ringsideroblasten assoziiert und im Vergleich zu anderen MDS-Subtypen mit einer günstigeren Prognose verbunden.(1) Die häufigste Mutation im SF3B1 Gen betrifft das Kodon 700. Hier führt der Austausch einer einzigen DNA-Base zur Änderung der Aminosäuresequenz des resultierenden Proteins, Lysin (K) wird durch Glutaminsäure (E) ersetzt (SF3B1 p.K700E).(3) SF3B1 Mutationen verändern das Spleißen von prä-mRNA, sind über aberrante Nutzung von 3’-Spleißstellen an der Pathogenese von MDS beteiligt und treten typischerweise früh im Krankheitsverlauf auf. Bestehende Erkenntnisse beruhen bislang auf der Analyse von Patient*Innenproben (Knochenmarks- und Blutzellen), aus von diesen abgeleiteten induzierten pluripotenten Stammzellen, sowie Zelllinien und Mausmodellen.(4, 5) Erstere erlauben lediglich retrospektive Studien, während letztere durch Immortalisierung und Langzeitkultivierung eine Vielzahl an zusätzlichen genetischen Veränderungen aufweisen.(6) Eine prospektive Analyse zur zellulären Veränderung ausgelöst durch SF3B1 Mutationen fehlt bisher jedoch.



Ziel dieser Studie war es daher, gezielt eine SF3B1K700E Genmutation in gesunde humane HSPCs einzubringen und deren Auswirkung auf die Erythropoese, inklusive Entstehung von Ringsideroblasten, sowie die Fähigkeit zur Bildung hämatopoetischer Kolonien zu untersuchen.



Wir konnten mittels einer CRISPR-Cas9 basierten Adenin-Baseneditierungsstrategie erfolgreich SF3B1K700E Mutationen in humane HSPCs einbringen , und erreichten dabei eine Varianten-Allelfrequenz (VAF) von bis zu 26%. Diese nahm allerdings während der erythroiden Differenzierung ab, was auf eine eingeschränkte Erythropoese in mutierten Zellen hindeutet. Zusätzlich enthielten die gebildeten roten Blutzellen bis zu 10% an Ringsideroblasten, charakteristisch für MDS. Das Wachstum von hämatopoetischen Kolonien wurde in mutierten Zellen jedoch nicht eingeschränkt, was auf funktionell intakte HSPCs schließen lässt. Somit konnten wir die SF3B1K700E induzierten und MDS charakteristische Phänotypen, wie Dyserythropoese und Ringsideroblastenbildung erfolgreich in vitro modellieren. Dieses Modell bietet eine neuartige experimentelle Plattform, um Splicing-Faktor-Mutationen prospektiv und unabhängig von begleitenden Komutationen zu untersuchen, sowie potenzielle neue Therapieoptionen zu testen.  
   
 
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Autorinnen*Autoren / Co-Autorinnen*Co-Autoren
  Wurm, Maximilian
Betreuende Einrichtung / Studium
  Universitätsklinik für Innere Medizin
 UO 202 Humanmedizin  
Betreuung / Beurteilung
  Reinisch, Andreas; Ass.-Prof. Priv.-Doz. Dr.med.univ. PhD.