Untersuchung synthetischer Letalität in Vincristin-resistenten Neuroblastomzellen

  • Im EU-Projekt „Regulatory Control Networks of Synthetic Lethality“ (SYNLET) wurden durch Vergleich der Genexpressionsprofile auf Transkriptionsebene von parentalen sensitiven Neuroblastom-Zelllinien und ihren Vincristin-resistenten Sublinien bioinformatisch 40 Kandidatengene ermittelt, die für Vincristin-Resistenz und damit Zellüberleben essentiell sein könnten. Diese Kandidatengene wurden im Rahmen dieser Dissertation einzeln in Neuroblastomzellen der Vincristin-resistenten Sublinie UKF-NB-2rVCR20 herunterreguliert durch Transfektion (Elektroporation) von small interfering RNAs (siRNAs; knock down). Anschließend wurden die Zellen ohne und mit verschiedenen Vincristin-Konzentrationen auf Zellviabilitätsveränderungen getestet. Beim Kandidatengen mit den niedrigsten Zellviabilitäten (SMARCC1) wurde ein Western Blot gemacht, um die Herunterregulierung zu bestätigen. Zu Beginn wurde das effektivste Programm zur Elektroporation der UKF-NB-2rVCR20-Zellen durch eine Transfektionsoptimierung ermittelt. Alle Kandidatengene wurden 2x transfiziert, bei unklaren oder besonders interessanten Ergebnissen auch 3x. Als positive Kontrolle wurde der ABC-Transporter MDR1 herunterreguliert, da hier die Auswirkungen auf die Resistenz gegen Vincristin bekannt sind. Bei 10 von 40 Kandidatengenen waren die Zellviabilitäten ohne Vincristin und/oder bei mindestens einer Vincristin-Konzentration extrem verändert (FOXJ1, MAP2K1, NFYB, RICS, SMARCA1, SMARCB1, SMARCC1, STK35, TOCA1 und TPM2). Das entspricht einem Prozentsatz von 25 % Kandidatengenen, bei denen die bioinformatisch vorhergesagte Wirkung in vitro bestätigt werden konnte. Allerdings sind bei diesen 10 effektiven Kandidatengenen auch 2 Gene dabei, nach deren Herunterregulierung es zu einer erhöhten Zellviabilität kam (FOXJ1 und RICS). Bei der Frage, welche Gene das Absterben der Tumorzellen beschleunigen und als ein mögliches Therapieziel in Frage kommen könnten, bleiben also 8 Kandidatengene (20 % aller Kandidatengene). Das interessanteste Kandidatengen ist SMARCC1, da die Herunterregulierung alleine (ohne Zugabe von Vincristin) zu einer massiven Abnahme der Zellviabilität führte. Damit stellt SMARCC1 ein interessantes Ziel zur Therapie in Tumorzellen dar.
  • In the EU project "Regulatory Control Networks of Synthetic Lethality" (SYNLET), by comparing the gene expression profiles at the transcription level of parental sensitive neuroblastoma cell lines and their vincristine-resistant sublines, 40 candidate genes were identified, which could be essential for vincristine resistance and thus cell survival. Within this dissertation, these candidate genes were individually down-regulated in neuroblastoma cells of the vincristine-resistant subline UKF-NB-2rVCR20 by transfection (electroporation) of small interfering RNAs (siRNAs; knock down). Subsequently, the cells were tested for changes in cell viability without and with different vincristine concentrations. For the candidate gene with the lowest cell viability (SMARCC1) a Western blot was performed to confirm down regulation. Initially, the most effective electroporation program for UKF-NB-2rVCR20 cells was determined by transfection optimization. All candidate genes were transfected twice, and 3x if the results were unclear or particularly interesting. The ABC transporter MDR1 was downregulated as a positive control, since the effects on resistance to vincristine are known here. For 10 of 40 candidate genes, cell viability was extremely changed without vincristine and/or for at least one vincristine concentration (FOXJ1, MAP2K1, NFYB, RICS, SMARCA1, SMARCB1, SMARCC1, STK35, TOCA1 and TPM2). This corresponds to a percentage of 25 % candidate genes for which the bioinformatically predicted effect could be confirmed in vitro. However, with these 10 effective candidate genes, there are also 2 genes whose downregulation led to increased cell viability (FOXJ1 and RICS). When asked which genes accelerate the death of the tumor cells and could be considered as a possible therapy target, there remain 8 candidate genes (20 % of all candidate genes). The most interesting candidate gene is SMARCC1, because downregulation alone (without the addition of vincristine) led to a massive decrease in cell viability. This makes SMARCC1 an interesting target for therapy in tumor cells.

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Metadaten
Author:Katja Zeitz
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-640120
DOI:https://doi.org/10.21248/gups.64012
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Jindrich Cinatl, Elke HattingenORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2021/10/28
Date of first Publication:2021/10/21
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2021/10/21
Release Date:2021/11/25
Tag:Neuroblastom; Synthetische Letalität; UKF-NB-2; UKF-NB-2rVCR20; Vincristin
Page Number:157
Last Page:141
HeBIS-PPN:488179734
Institutes:Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht