3. Thema: Therapie von Lungenkrebs: „Herstellung einer Reporterzelllinie zum Nachweis von Wnt-1“

Betreuer*innen:
Dominik Siegl, Marie Kruchem
Institut für Translationale Immunologie

Martina Casari
Centrum für Thrombose und Hämostase (CTH)

Vorstellung Institut für Translationale Immunologie:
Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich in Kleingruppen mit vielerlei Themen:

  • Leberkrebs
  • Lungenkrebs
  • Fibrose (= krankhafte Vermehrung von Bindegewebe)
  • Weizenunverträglichkeiten
  • Mikrobiom

Wir (Dominik und Marie) beschäftigen uns hauptsächlich damit, eine wirksame Immuntherapie gegen Leber- sowie Lungenkrebs zu entwickeln. Hierbei kombinieren wir bekannte, wirksame Immuntherapeutika mit noch ungetesteten Substanzen.
Im Allgemeinen lässt sich das Immunsystem (also unser körpereigenes Abwehrsystem gegen bspw. Bakterien, Viren und entartete Zellen) in zwei Gebiete gliedern. Das erste Gebiet ist das innate, auch natürliches oder angeborenes Immunsystem genannt. Dieser Teil des Immunsystems kann sehr schnell gegen Krankheitserreger vorgehen und diese im Optimalfall beseitigen, bevor ihr euch überhaupt krank fühlt. Allerdings besitzt das innate Immunsystem nur begrenzte Möglichkeiten, Erreger zu besiegen. Wenn dieses System nicht ausreicht, greift einige Tage später auch das adaptive Immunsystem, auch „erworbenes Immunsystem“ genannt (Teilbereich zwei), mit ein. Dieses ist lernfähig, genau wie ihr auch, und kann die Erreger spezifischer bekämpfen und besiegen. Beide Teile des Immunsystems übernehmen gewisse Aufgaben, damit sie euch vor Krankheiten schützen können und arbeiten grundsätzlich Hand in Hand.
Tatsächlich gibt es bisher keine erfolgreichen Therapiestrategien, bei denen diese beiden Teilbereiche miteinander kombiniert werden. Da sie sich aber auch gegenseitig stark beeinflussen, ist es unser Ziel, mit einer Immuntherapie beide Gebiete anzusprechen.
Genauer gesagt stimulieren wir vor allem T Zellen, Dendritische Zellen, Makrophagen als auch NK-Zellen. Alle diese Zellen sind für die Bekämpfung von Krebs notwendig.
Um die Bekämpfung von Tumoren voranzubringen, haben wir stets all möglichen Faktoren, die einen Einfluss auf das Krebswachstum haben, im Blick. Krebszellen sind ursprünglich normale Körperzellen, die aus irgendeinem Grund (bspw. durch Mutationen in ihrer Erbsubstanz) ihre normale Funktion nicht mehr ausüben, man spricht von entarteten Zellen. Häufig produzieren diese dann Proteine, die sie normalerweise nicht bilden, die ihnen aber gewisse Vorteile liefern. Diese Zellen können sich dann zum Beispiel schneller teilen, sodass ein sichtbarer Tumor entstehen (aus einer Zelle werden sehr, sehr viele Zellen) kann. Eines dieser Proteine nennt sich Wnt-1 (gesprochen Wint-1). Dieses Protein wird normalerweise von Körperzellen während der Embryonalentwicklung produziert und sorgt dafür, dass eure Organe, Gewebe und Gliedmaßen an der richtigen Stelle entstehen. In Erwachsenen spielt es bei der Erhaltung der richtigen Gewebsstruktur eine Rolle. Allerdings produzieren auch einige Krebszellen dieses Protein, um besser und schneller wachsen zu können. Wie genau das jedoch funktioniert, weiß man noch nicht wirklich. Darum führen wir einige Versuche durch, um herauszufinden, wie und warum Wnt-1 für ein schnelleres Tumorwachstum verantwortlich ist.

Ziel des Projektes:
Problematisch bei der Erforschung von Proteinen und deren Wirkung ist, dass man nicht sehen kann, welche Zelle ein Protein produziert und welche Zellen darauf reagieren können. Aus diesem Grund möchten wir mit euch eine Reporterzelllinie herstellen, welche uns über Farbveränderung (sichtbar an einem Fluoreszensmikroskop, die Zelle wird grün) die Reaktion auf das Wnt-1 Protein anzeigt. Hierfür werden wir ein Plasmid (DNA Ring, der für ein grün leuchtendes Protein codiert) in die Zelle einbringen (Transfektion) und zu diesen Zellen das Wnt-1 Protein zugeben. Sobald Wnt-1 von der Zelle wahrgenommen wird, wird das grüne Protein produziert, das wir in Folge mittels Fluoreszensmikroskopie sowie Durchflusszytometrie nachweisen können.

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Abbildung 1: Schaubild Versuchsplanung

Quellen:
[1] https://bit.ly/2PtmM3S
[2] https://bit.ly/3adiplm
[3] https://bit.ly/2T7v0RC (bearbeitet)