Deutsch - Krebsliga Schweiz

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Meraldi Patrick | Einfluss des Spindel-Checkpoint-
Proteins Bub1 auf die Krebsentstehung
(KLS 02185­02­2008)
Investigating the role of the spindle checkpoint protein
Bub1 in cancer formation
Während der Zellteilung müssen beide Tochterzellen je
zwei Kopien von jedem Chromosom erhalten, damit die
genetische Information korrekt weitergereicht wird. Dieser
Vorgang basiert auf der mitotischen Spindel, die die
Chromosomen einfängt, sie in der Mitte der Zelle ausrichtet
(die sogenannte Metaphase), um sie dann jeweils auf
beide Hälften der sich teilenden Zelle aufzuteilen. Dieser
Ablauf ist in Tumoren häufig fehlerhaft. Das sieht man daran,
dass Zellen in 85 % aller menschlichen Krebsgewebe
eine unkorrekte Anzahl an Chromosomen enthalten (während
normale Zellen zwei Kopien jedes Chromosoms enthalten,
findet man in Krebszellen entweder nur eine Kopie
oder mehr als zwei Kopien eines bestimmten Chromosoms).
Dieses Ungleichgewicht der Chromosomenanzahl
ist nicht nur ein Symptom von Tumoren, es ist auch eine
mögliche Ursache, da es in Mäusen Krebs auslösen kann.
Ein Enzym, das während der Zellteilung sehr wichtig ist, ist
die Proteinkinase Bub1 (Kinasen sind Enzyme, die andere
Proteine phosphorylieren können).
Am Anfang unserer Studie war bekannt, dass Bub1 zwei
wichtige Funktionen erfüllt: Erstens ist es Bestandteil des
sogenannten Spindel­Checkpoints, eines Kontrollmechanismus,
der den Abschluss der Zellteilung verhindert, solange
die Spindel nicht sämtliche Chromosomen einfangen
kann. Zweitens ist dieses Enzym für die korrekte
Ausrichtung der Chromosomen notwendig. Eine wichtige
Eigenschaft ist zudem, dass Mutationen im Bub1­Gen in
Krebszellen vorkommen können. Die Auswirkungen dieser
Mutationen waren aber bis anhin nicht bekannt.
Ziel
Unser erstes Ziel war es, zu verstehen, wie Bub1 zwei verschiedene
Funktionen während der Zellteilung ausüben
kann. Zweitens wollten wir testen, ob krebsassoziierte
Mutationen im Bub1­Gen eine Auswirkung auf die Zellteilung
haben können.
Vorgehensweise
Mit zellbiologischen Verfahren haben wir das normale
Bub1­Protein in menschlichen Zellen durch verschiedene
Bub1­Mutanten ersetzt. Einigen dieser Mutanten fehlten
Teile des Bub1­Proteins, während andere Mutanten keine
enzymatische Aktivität hatten. Zusätzlich haben wir auch
erwiesene krebsassoziierte Bub1­Mutanten eingeführt.
Resultate
Wir konnten nachweisen, dass die verschiedenen Funktionen
von Bub1 durch verschiedene Teile des Proteins
ausgeführt werden: Die Kinaseaktivität reguliert die Ausrichtung
der Chromosomen während der Metaphase, sie
spielt aber keine Rolle für den Spindel­Checkpoint. Im
Gegensatz dazu fanden wir, dass ein kleines Stück im
mittleren Teil des Bub1­Proteins unerlässlich für den
Spindel­Checkpoint ist, aber keinen Einfluss auf die Bewegungen
der Chromosomen hat. Zusätzlich fanden wir,
dass krebsassoziierte Bub1­Mutanten beide Bub1­Funktionen
beeinträchtigen, was darauf hinweist, dass solche
Mutationen eine Rolle bei der Krebsentstehung spielen
können.
Potenzieller Nutzen für Patienten
Unsere Untersuchung hebt die Bedeutung von Bub1 während
der Zellteilung hervor. Zudem identifiziert sie Bub1­
Mutationen als mögliche Ursache der Krebsentstehung,
was für die Entwicklung einer differenzierteren und genaueren
Diagnostik von Krebserkrankungen von grosser
Bedeutung ist.
Projektverantwortlicher
Prof. Dr. Patrick Meraldi
Institut für Biochemie
ETH Zürich
Schafmattstrasse 18
CH­8093 Zürich
Tel. +41 (0)44 362 63 47
patrick.meraldi@bc.biol.ethz.ch
Petrova Tatiana | Le rôle du facteur de transcription
Prox1 dans le cancer du côlon et du poumon
(OCS 02263­08­2008)
The role of the transcription factor Prox1 in colon
and lung tumourigenesis
Les cancers du côlon et du poumon sont parmi les types
de cancer les plus courants dans le monde. Bien que les
mécanismes de l’initiation du cancer commencent à être
compris, le développement de thérapies efficaces nécessite
une meilleure connaissance des régulateurs moléculaires
de la progression du cancer. Nous avons précédemment
montré que le facteur de transcription Prox1 est
surexprimé dans les adénomes et adénocarcinomes du
côlon et que Prox1 contribue à la progression tumorale.
L’objectif de cette étude était de découvrir les mécanismes
moléculaires de Prox1 afin d’identifier les gènes cibles de
Prox1 et des voies de signalisation dans le cancer du côlon
avancé, ainsi que d’analyser le rôle potentiel de Prox1 dans
le cancer du poumon. Pour répondre à ces questions, nous
avons effectué l’analyse des sites de liaison à l’ADN de
Prox1, en utilisant des approches de séquençage de génome,
et nous avons analysé les gènes régulés par ce facteur
de transcription dans les cellules de cancer du côlon
et du poumon. Nous avons également étudié si, en plus de
son rôle dans les premiers stades du développement du
cancer du côlon, Prox1 joue un rôle dans la dissémination
tumorale.
Nous avons établi que Prox1 fait partie du complexe
transcriptionnel TCF / �­caténine dans les cellules cancéreuses
du côlon. Pour mieux comprendre le mécanisme
d’action de Prox1, nous avons interrogé le génome des
cellules cancéreuses du côlon pour établir les sites de
li aison de Prox1, TCF4 (TCF7L2) et de �­caténine et nous
avons montré que TCF4, �­caténine et Prox1 se lient simultanément
à un sous­ensemble des séquences génomiques.
Ces résultats suggèrent que l’action de Prox1
modifie la voie de signalisation Wnt dans ce type de cancer.
Nous pensons que c’est l’un des mécanismes par lequel
l’activation de la voie de signalisation Wnt, observée
dans la majorité des cancers du côlon, est modifiée pour
contribuer à la croissance tumorale, l’invasion et la dissémination
de cellules tumorales.
Nos résultats dans des modèles orthotopiques du cancer
du côlon ont en outre démontré que, dans les cancers
avancés, Prox1 n’est pas indispensable à la croissance tumorale
primaire, alors qu’il est important pour la propa­