Molekularpathologische Diagnostik

Beispiel Pyrogramme

b-Raf proto-Onkogen ist eine den k-RAS regulierenden Signalweg nachgeschaltete Serine/Threonine-Protein Kinase. In ca. 10% der Fälle mit dem k-RAS Wildtyp-Gen wurde eine b-RAF V600E Mutation gefunden, die wie bei Patienten mit mutiertem k-RAS einen schwachen Response auf eine anit-EGFR Therapie zeigte.

Analysenmethode : PYRO-Sequenzierung

Der Epidermal-Growth-Factor-Receptor (EGFR) ist ein Transmembranprotein, dessen  Aktivierung durch die Bindung von Zytokinen an die extrazelluläre Domaine des Rezeptors erfolgt. Das Signal wird über Autophosphorylierung und die Rekrutierung von einer Kaskade von Signalmolekülen unter der Beteiligung von k-RAS und b-RAF ins Zellinnere geleitet, was letztendlich das Zellwachstum stimuliert und den apoptotischen (programmierten) Zelltod verhindert. Der EGF-Rezeptor ist in verschiedenen Tumoren hochreguliert und/oder durch Mutationen ohne eine Zytokinstimulation  aktiv, so dass die Tumorzellen unkontrolliert proliferieren. Neuartige Krebstherapien zielen darauf ab, dieses onkogene Signal von EGFR zu blockieren und somit das Tumorwachstum zu unterbinden.

Analysenmethode: Sequenzierung nach Sanger

c-Kit ist ein die Zellmembran durchspannendes Rezeptorprotein, dessen intrazellulärer Teil  eine zweiteilige Kinasedomäne enthält, die für die Signaltransduktion verantwortlich ist. Als Rezeptorprotein kann c-Kit durch seinen Liganden, den Stammzellfaktor (SCF), aktiviert werden und dadurch entscheidend bei der Proliferation und Differenzierung von Stammzellen mitwirken. Der aktivierte Rezeptor dient als Bindungsstelle für weitere Signaltransduktionsmoleküle wie beispielsweise die Kinasen der Src-Familie, die Januskinase JAK2 und die Phosphoinositid-3-Kinasen, welche ihrerseits eine Vielzahl an Signaltransduktionswegen aktivieren können. Ein durch Mutationen dauerhaft aktivierter c-Kit Rezeptor spielt deshalb eine bedeutende Rolle bei der Onkogenese verschiedenster Tumoren.

Analysenmethode: Sequenzierung nach Sanger

Der Platelet derived growth factor Rezeptor-alpha (PDGFRA) ist ein die  Zellmembran durchspannendes Rezeptor-Protein, das normalerweise erst nach Bindung eines spezifischen Wachstumsfaktors aktiviert wird und daraufhin das Signal, das Zellwachstum und Proliferation fördert, an die Zelle vermittelt. Bei bestimmten mutationsbedingten Strukturänderungen dieses Rezeptors kommt es zu deren permanenter Aktivierung auch in Abwesenheit eines Liganden, so dass das Gleichgewicht zwischen Zellwachstum und  Zelltod http://de.wikipedia.org/wiki/Apoptose(Apoptose)  in Richtung des ersteren verschoben wird und ein abnormes Zellwachstum resultiert.

Analysenmethode: Sequenzierung nach Sanger

NPM1 ist ein nukleo-zytoplasmatisches Transport-Protein. Mutationen im NPM1 Gen bewirken eine vorwiegende Lokation des Nucleophosmins im Zytoplasma der Leukämiezelle. Nucleophosmin (NPM1) Mutationen liegen bei ca. 30% der Patienten mit akuter myeloischer Leukämie vor und sind damit die häufigsten Mutationen in dieser Krankheit. Prognostische Signifikanz: NPM1 Mutationen bei Patienten mit normalem Karyotyp sind mit einer guten Prognose assoziiert, wenn keine FLT3 Mutation vorliegt. Zusammen mit einer FLT3 Mutation verliert die NPM1 Mutation ihre prognostische Signifikanz. Der NPM1+/FLT3 ITD- Genotyp ist ein signifikanter prognostischer Faktor für das Ansprechen auf die Induktionstherapie und das Überleben.

Analysenmethode: Sequenzierung nach Sanger

Die Methylierung von Cytidin-Basen stellt eine der wichtigsten epigenetischen Veränderung der DNA dar. Dabei werden nur solche Cytidine methyliert, die innerhalb von Cytosin-Guanosin-Dinukleotiden lokalisiert sind.

Eine CpG-Methylierung führt dazu, dass Methyl-CpG-erkennende Proteine an solche ^meCpG-Paare binden. Dies führt zu einer Kondensation des Chromatins, wodurch die Transkription des betroffenen Gens verhindert wird.

CpG-Dinukleotide treten gehäuft, in sog. CpG-Inseln, vor allem in den Promotor Sequenzen der Gene auf, die für deren Regulation zuständig sind. Der Methylierungsgrad solcher CpG-Inseln ist häufig ein Maß für die Aktivität, mit der das zugehörige Gen transkribiert wird.

Die Analyse genomweiter DNA-Methylierung von Tumorzellen hat gezeigt, dass häufig die Gene für sogenannte Tumorsuppressorproteine im Vergleich zu normalen Zellen methyliert sind.

Mittels DNA Methylierung entzieht sich so eine Vielzahl von Tumorentitäten der regulatorischen Funktion von Proteinen, die für die normale Zelle von essentieller Bedeutung sind, z. B. für die  Zellproliferation, -Adhäsion, Apoptose und auch DNA Reparatur.

Gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern bei der Varionostic GmbH Ulm, entwickeln wir Assays für die Analyse der Promoter-Methylierung von Tumor relevanten Genen mittels PYRO-Sequenzierung

Promoter-Methylierungs Assays aus DNA von Kryo-Asserviertem  und zum Teil auch Paraffin-Eingebettetem Gewebe sind z.Z. für folgende Gene möglich:

-         CDH1, E-cadherin 1

-         GSTP1, Glutathion S-transferase 1

-         PTEN, Phosphatase und Tensin Homolog

-         MGMT, Methylguanine-DNA-Methyltransferase

-         P16, Cyclin-dependent kinase inhibitor 2A

-         RASSF1, Ras association domai-containing protein 1

-         SOCS1, Suppressor of cytokine signaling 1