Veränderte Expression von mircroRNAs in Glioblastomen: Molekulare Mechanismen, funktionelle Konsequenzen und klinische Bedeutung

Leitung:		Dr.rer. nat. Marietta Wolter                                                                   Dr. Kai Stühler
Institut:		Neuropathologie, Universitätsklinik Düsseldorf                           Ruhr-Universität Bochum
Homepage:		http://www.uniklinik-duesseldorf.de/neuropathologie

MicroRNAs (miRNAs) sind kleine, einzelsträngige nicht-kodierende RNA Moleküle, die als wichtige posttranskriptionelle Regulatoren der Genexpression fungieren, indem sie entweder die Übersetzung (Translation) von mRNA Molekülen in Proteine inhibieren oder mRNAs destabilisieren. Eine miRNA kann dabei gleichzeitig viele verschiedene Ziel-mRNAs regulieren und eine mRNA kann von unterschiedlichen miRNAs reguliert werden. Im zentralen Nervensystem spielen miRNAs eine wichtige Rolle in der Entwicklung, Differenzierung und Plastizität. Eine veränderte miRNA Expression scheint ebenfalls für die Entwicklung verschiedener Tumoren, einschließlich Hirntumoren, eine wichtige Rolle zu spielen. Dabei können miRNAs entweder eine tumorfördernde (onkogene) oder eine tumorhemmende (tumorsuppressive) Wirkung haben. In diesem Projekt soll die Expression von 360 microRNAs in einer Serie von 120 humanen Hirntumoren bestimmt und solche miRNAs, die im Tumor eine veränderte Expression zeigen, sollen anschließend molekular und funktionell charakterisiert werden. Zur Identifizierung molekularer Mechanismen, die an einer  veränderten miRNA Expression in den Gliomen beteiligt sind, werden die entsprechenden Genbereiche mittels Sequenzierung auf genetische Veränderungen hin untersucht. Eine verringerte miRNA Expression im Tumor kann auch durch eine sogenannte „Hypermethylierung“ (Anhängen von Methyl-Gruppen an das C5-Atom von Cytosin) der genomischen DNA verursacht werden, die ebenfalls mit Hilfe einer Sequenzierung von zuvor chemisch-behandelter DNA untersucht werden soll. Zur funktionellen Charakterisierung von miRNAs werden synthetische miRNA-Moleküle in Gliomzellen eingeschleust und die Auswirkung dieser Manipulation auf die Gliomzellen mit verschiedenen zellbiologischen Methoden bestimmt. Zur Untersuchung der Effekte von miRNAs auf die tumorigenen Eigenschaften von Gliomzellen werden solche Tumorzellen, die mit den synthetischen miRNA-Molekülen transfiziert wurden, unter die Haut von Nacktmäusen gespritzt, die Entwicklung und Größe dieser Tumore bestimmt und mit entsprechenden Kontrollen verglichen. Weiterhin möchten wir Zielgene von ausgewählten Tumor-assoziierten miRNAs sowohl auf  mRNA- als auch auf Protein-Ebene identifizieren und so wichtige Signalwege in der Zelle, die durch eine veränderte Expression von miRNAs dereguliert sind, charakterisieren, um neue Ansatzpunkte für eine verbesserte Krebsdiagnostik und -prognostik sowie mögliche neue therapeutische Targets zu finden.