Identifikation und Analyse essentieller Gene der murinen Pankreaskarzinomzelllinie KPC 661 mit Hilfe von Genome-wide-CRISPR/CAS9-Knock-Out (GeCKO)

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2021-11-02
Issue Year
2021
Authors
Bartoschik, Jana
Editor
Abstract

Durch fehlende Möglichkeiten der Frühdiagnose ist das Pankreaskarzinom die Krebsart, die am vierthäufigsten zum Tode führt. Die Fünf-Jahres-Über-lebensrate liegt durch das sehr späte Auftreten von Symptomen und unzu-reichenden Therapiemöglichkeiten nur bei 9%. Es ist daher von zentralem Interesse der Forschung am Pankreaskarzinom, Gene, die für die hohe Ag-gressivität und Malignität des Tumors verantwortlich sind, zu identifizieren. Ziel dieser Arbeit ist es daher, die Auswirkungen von loss-of-function-Muta-tionen verschiedener Gene auf die Zellteilung der Pankreaskrebszellen zu untersuchen.

Um diese loss-of-function-Mutationen zu simulieren, wurden die Pankreas-karzinomzellen mit einer Proteinkinase-Library infiziert. Durch den Einbau der in der Library enthaltenen sgRNAs konnten mithilfe des CRISPR/Cas9-Systems spezifische Gene zielgerichtet ausgeschaltet werden. Die Zellen wurden im Anschluss drei bzw. sechs Wochen kultiviert und danach in Mig-rationsassays selektiert. Abschließend wurden die Zellen durch ein Deep-Sequencing analysiert und mit der Software MAGeCK ausgewertet.

Die Auswertung ergab, dass der Knock-Out einiger Gene zu besonders ver-stärkter Zellteilung geführt hat. Diese Gene lassen sich grob in drei Katego-rien einteilen: Für die Gene Gsk3b, Acvr1c, CDKN2A, Eya4 und Pf4 wurde in der Literatur bereits ein Zusammenhang mit dem PDAC dokumentiert. Die Gene Nrk, Fancb, Zak und Stk40 wurden hingegen im Kontext anderer Krebsarten beschrieben, eine Parallele zum PDAC wäre jedoch denkbar. Inwiefern eine erhöhte Zellteilung durch den Knock-Out von Eml6, Fn3krp und Pkdcc zur Tumorentstehung beitragen könnte, wurde bisher nicht oder nur unzureichend dokumentiert. Die Untersuchung dieser Gene eröffnet da-mit ein neues Spektrum für zukünftige Forschungsarbeit.

Die vermehrte Zellteilung der zuvor genannten Gene legt den Schluss nahe, dass sie mit der Malignität und der damit erhöhten Zellproliferation, Migra-tion und Metastasierung einhergehen könnte. Dieser Zusammenhang zwi-schen Zellteilung und Tumorentstehung bedarf weiterer Forschungsarbeit. Aufbauend darauf könnten dann die identifizierten Gene als Ansatzpunkt für eine Tumortherapie dienen.

DOI
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