Deutsch - Krebsliga Schweiz

Janscak Pavel | Die Rolle von Proteinen der
Fehl paarungsreparatur in der Reparatur von
DNA- Doppelstrangbrüchen (KLS 02344­02­2009)
Study of the role of mismatch repair proteins in the
cellular response to DNA double­strand breaks
Die DNA einer Zelle wird im Laufe ihres Lebens häufig
geschädigt. Werden diese DNA­Schäden nicht repariert,
führen sie zum Zelltod. Eine inkorrekte DNA­Reparatur
hingegen beeinträchtigt die Stabilität des Erbguts und
führt somit zur Entstehung von Krebs beim Menschen.
Der gravierendste DNA­Schaden ist ein Doppelstrangbruch.
DNA­Doppelstrangbrüche (DSB) können in eukaryotischen
Zellen auf zwei verschiedenen Wegen repariert
werden: nicht­homologes «end­joining» oder homologe
Rekombination (HR). Allerdings sind die Details der beiden
Reparaturmechanismen noch weitgehend unbekannt.
Studien in Hefen und menschlichen Zellen zeigten
bis anhin, dass Proteine wie MSH2, MSH3, MSH6 und
MLH1, die für die Initiation der post­replikativen Fehlpaarungsreparatur
(MMR) benötigt werden, auch mit
chromosomalen DSB assoziiert sind.
Ziel dieses Projekts war es, die mögliche Rolle von MMR­
Proteinen in DSB­Signalwegen und in der DSB­Reparatur
zu untersuchen. In dieser Studie wurden verschiedene
zellbiologische und biochemische Methoden in Kombination
mit Laser­«micro­dissection»­Technologie und Immunfluoreszenz­Mikroskopie
angewendet.
Wir haben eine Laser­«micro­dissection»­Technologie etabliert,
um DSB an definierten, örtlich begrenzten nukleären
Regionen zu generieren. Mit Immunfluoreszenz­
Mikroskopie beobachteten wir in verschiedenen humanen
Zelllinien, dass sich MMR­Proteine schnell an den laserbestrahlten
nukleären Regionen relokalisieren. Darüber
hinaus stellten wir mithilfe von siRNA­Technologie und
mutanten Zelllinien fest, dass die MMR­Proteine während
der präsynaptischen Phase der HR an DSB rekrutiert
werden. Diese Rekrutierung ist abhängig von CtIP und
MRE11, die für den initialen Schritt der HR, die DSB­
Resektion, benötigt werden. Des Weiteren entdeckten
wir, dass MSH2 und MSH3, nicht jedoch MSH6 und
MLH1, für die Phosporylierung von RPA als Antwort auf
durch den Topoisomerase­I­Inhibitor Captothecin induzierte
replikationsassoziierte DSB benötigt wurden. Auch
vermindert das Fehlen von MSH2 und MSH3 die durch HR
vermittelte DSB­Reparatur in menschlichen Zellen. Zuletzt
zeigten wir mittels aufgereinigter Proteine, dass das
MSH2 / MSH3­Heterodimer spezifisch während der DSB­
Resektion Komplexe aus RPA und einzelsträngiger DNA
(ssDNA) an sich bindet.
Unsere Daten legen nahe, dass das MSH2 / MSH3­Heterodimer
nach der DSB­Resektion an RPA­bedeckter ssDNA
wirkt, um ATR­vermittelte RPA­Phosphorylierung zu ermöglichen,
welche für eine effiziente DNA­Reparatur
durch HR benötigt wird. Keimbahnmutationen in den
Genen MLH1, MSH2 und MSH6 sind der Hauptgrund für
die Entstehung von erblich bedingtem nicht­polypösem
Dickdarmkrebs (HNPCC). Unsere Beobachtungen haben
Auswirkungen auf das Verständnis der molekularen Ereignisse,
die zur Entstehung der häufigsten Form von vererbbarem
Darmkrebs beitragen.
Projektverantwortlicher
Dr. Pavel Janscak
Institut für molekulare Krebsforschung
Universität Zürich
Winterthurerstrasse 190
CH­8057 Zürich
Tel. +41 (0)44 635 34 70
pjanscak@imcr.uzh.ch
Matthias Patrick | Rôle des déacétylases HDAC1 et
2 dans la progression du cycle cellulaire en situation
normale et cancéreuse (OCS 02177­02­2008)
Role of the deacetylases HDAC1 and 2 for cell cycle
progression in normal and cancer settings
Les inhibiteurs d’histone déacétylases (HDAC) représentent
une nouvelle classe de substances thérapeutiques qui
sont actives dans diverses situations pathologiques comme
le cancer, les maladies neurodégénératives ou auto­immunes.
Ces substances sont considérées comme très prometteuses
et deux inhibiteurs des HDAC sont déjà sur le
marché pour le traitement d’un type spécifique de lymphome.
Le génome humain comprend 11 enzymes HDAC
et il n’est pas clair dans quelle mesure ces différentes enzymes
ont des fonctions spécifiques et / ou redondantes
(aussi bien dans la situation normale que dans des situations
pathologiques). Les inhibiteurs utilisés actuellement
inhibent toutes les HDAC sans discrimination et ont un
certain nombre d’effets secondaires. Dans l’espoir de pouvoir
améliorer à terme les thérapies existantes, et aussi de
pouvoir développer de nouvelles thérapies, il est important
de mieux comprendre le rôle de différentes HDAC
dans la régulation physiologique ou pathologique.
Pour ce faire, nous analysons en particulier les deux HDAC
principales, HDAC1 et HDAC2. Comme système modèle
nous avons utilisé les lymphocytes B de la souris, qui sont
les cellules qui produisent les anticorps.
Le but de notre projet était de déterminer le rôle de ces
deux enzymes dans le développement et la prolifération
des cellules B. Nos études ont montré qu’au moins une de
ces enzymes (HDAC1 ou HDAC2) est nécessaire pour permettre
le développement normal des cellules B. En l’absence
des deux enzymes, le développement des lymphocytes
B est arrêté à un stade précoce et les cellules sont
bloquées dans le cycle cellulaire. Ces résultats sont importants,
car ils démontrent que l’élimination – ou l’inhibi ­
tion pharmaceutique – de HDAC1 et HDAC2 est suffisante
pour bloquer la prolifération de cellules normales. Il
reste à tester si le même résultat est observé avec des cellules
cancéreuses et nous sommes en train de tester cette
hypothèse avec un modèle de cancer des cellules B. Si le
résultat est concluant, cela indiquerait que des inhibiteurs
spécifiques pour HDAC1 et HDAC2 seraient intéressants à
des fins thérapeutiques car ils auraient potentiellement
des effets secondaires moindres que les inhibiteurs généraux
de HDAC utilisés actuellement.
Responsable de l’étude
Prof. Dr Patrick Matthias
Friedrich Miescher Institut für
biomedizinische Forschung (FMI)
Maulbeerstrasse 66
CH­4052 Basel
Tél. +41 (0)61 697 66 61
patrick.matthias@fmi.ch
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