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Focused genetic and pharmacologic targeting of hyperactive JAK/STAT targets reveals new therapy options in T-ALL
Valerie Magdalena Klaus
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
Betreuer*in
Richard Moriggl
DOI
10.25365/thesis.73572
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-28071.08927.616980-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Akute lymphoblastische T-Zell-Leukämie (T-ALL) ist eine seltene Krebsart und tritt insbesondere bei Kindern auf. T-ALL entsteht durch die Proliferation von Vorläufer-T- Zellen, deren Entwicklung vorläufig abgebrochen wurde. Der JAK3/STAT5 Signalweg spielt dabei eine wichtige Rolle, da er maßgeblich bei der Proliferation von T-Zellen beteiligt ist und daher kann eine Deregulierung zu Krankheit und Krebs führen. Die Gain-of-Function (GOF)-Mutation STAT5BN642H wurde mit der Hyperaktivierung des STAT5B-Proteins in Verbindung gebracht und führte in Mausmodellen zu CD8+ T- Zell-Lymphom und Leukämie. Wir haben einen fokussierten CRISPR/Cas9 loss-of- function Screen durchgeführt, um hyperaktive JAK/STAT-induzierte Gene zu finden, die für die Onkogenität von T-Zellen essenziell sind. Parallel dazu hemmten wir mehrere der codierten Proteine mit Inhibitoren. Die Ergebnisse des CRISPR/Cas9 Screens und der Cytotoxicity Assays wurden verglichen, um Abhängigkeiten aufzudecken. Der Screen und die Cytotoxicity Assays wurden mit der T-ALL-Zelllinie KOPT-K1 durchgeführt, die ein biallelische STAT5BN642H-Mutation trägt. Der CRISPR/Cas9 Screen deckte 46 Zielgene ab und 91 der 92 sgRNAs wurden erfolgreich kloniert. Die Funktionalität des Cas9-Proteins wurde in einem ersten Screening mit zuvor generierten KOPT-K1 Cas9-Einzelzellklonen bestimmt. Der CRISPR/Cas9 Screen zeigte 18 von 46 Zielgenen auf, deren Knock-out zum Zelltod führte. Ein Vergleich mit den Ergebnissen der Cytotoxicity Assays bestätigte fünf Abhängigkeiten – AURKB, BCL-xL, CHK1, PSMD1, TS – in der T-ALL KOPT-K1- Zelllinie. Darüber hinaus war die KOPT-K1-Zelllinie empfindlich gegenüber der Hemmung von Mikrotubuli-Dynamik und DNA-Reparaturprozessen. Eine weitere Validierung ist erforderlich, um die Auswirkungen der Proteinhemmung der verbleibenden 13 Zielgene zu bestimmen, die während des CRISPR/Cas9 Screens aufgedeckt wurden.
Abstract
(Englisch)
T-cell acute lymphoblastic leukaemia (T-ALL) is a rare form of cancer and is found especially in children. T-ALL arises from the maturational arrest of precursor T-cells and their proliferation. The JAK3/STAT5-axis has an important role in the proliferation of T-cells and its deregulation is found in T-ALL patients. The gain of function (GOF) mutation STAT5BN642H has been implicated with the hyperactivation of the protein, leading to CD8+ T-cell lymphoma and leukaemia in mouse models. We used a focused CRISPR/Cas9 loss-of-function screen to find hyperactive JAK/STAT-induced genes, essential for the oncogenicity of T-ALL. In parallel, we inhibited several of the encoded proteins with inhibitors. The results of the CRISPR/Cas9 screen and cytotoxicity assays were compared to find key dependencies. The screen and cytotoxicity assays were performed with the T-ALL cell line KOPT-K1 harbouring the STAT5BN642H mutation. 46 target genes were covered in the CRISPR/Cas9 screen and 91 of 92 sgRNAs were successfully cloned. The functionality of Cas9-expression was determined in an initial screen with KOPT-K1 Cas9 single cell clones. The CRISPR/Cas9 screen revealed 18 of 46 target genes, whose knock-out led to strong cell depletion. Comparison with the results of the cytotoxicity assays verified five key dependencies – AURKB, BCL-xL, CHK1, PSMD1, and TS – in the T-ALL KOPT-K1 cell line. Additionally, the KOPT-K1 cell line was sensitive to inhibition of microtubule dynamics and DNA damage repair processes. Further validation is needed to determine the effects of protein inhibition on the remaining 13 target genes that were revealed during the CRISPR/Cas9 screen.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Akute lymphoblastische T-Zell-Leukämie JAK STAT Signalweg JAK STAT Zielgene CRISPR Cas9 Screen Cytotoxicity Assays
Schlagwörter
(Englisch)
T-cell acute lymphoblastic leukemia JAK STAT pathway JAK STAT target genes CRISPR Cas9 screen Cytotoxicity assays
Autor*innen
Valerie Magdalena Klaus
Haupttitel (Englisch)
Focused genetic and pharmacologic targeting of hyperactive JAK/STAT targets reveals new therapy options in T-ALL
Paralleltitel (Deutsch)
Fokussiertes genetisches und pharmakologisches Targeting hyperaktiver JAK/STAT-Targets eröffnet neue Therapieoptionen bei T-ALL
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
IV, 101 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Richard Moriggl
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.15 Zellbiologie
AC Nummer
AC16863309
Utheses ID
66931
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |