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Set-up of in vitro and in vivo models to study the impact of HDAC inhibition
Adrian Arnel Lauber
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
Betreuer*in
Christian Seiser
DOI
10.25365/thesis.77334
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-20656.83573.215982-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Histon-Deazetylase-Inhibitoren werden bereits in der Klinik für die Krebsbehandlung angewendet und haben sich vor allem bei nicht-soliden Tumoren als nützlich erwiesen. Da diese Medikamente nicht spezifisch sind für Untergruppen der bestehenden 11 Mitglieder der klassischen Familie der Histon-Deazetylasen (HDAC) und nicht unerhebliche Nebenwirkungen haben, wären spezifischere Inhibitoren von Vorteil. Aus diesem Grund sollte die Charakterisierung einzelner Mitglieder der HDAC-Familie in Tumorzellen vorangetrieben werden. Die Klasse I HDACs werden in verschiedenen menschlichen Geweben exprimiert, wo sie vermutlich stark zur gesamten Deacetylaseaktivität in Säugetierzellen beitragen. Die katalytischen und nicht-katalytischen Funktionen von HDACs der Klasse I sowie ihrer Corepressor Komplexe in menschlichen Tumorzellen sollten untersucht werden. Zu diesem Zweck hat unser Labor ein in vitro Modell in der beinahe haploiden menschlichen Tumorzelllinie HAP1 erstellt, um isoformspezifisches Targeting nachzuahmen und zu untersuchen. In Übereinstimmung mit früheren in vivo Studien von Hagelkruys et al. konnte so in vitro gezeigt werden, dass katalytisch inaktives HDAC1 & HDAC2 einen deutlich größeren negativen Einfluss auf die Deazetylierungsaktivität von Corepressor Komplexen haben als Knockouts (KO) derselben. RNA- und ChIP-seq-Daten wurden bioinformatisch verarbeitet, um sich mit Hilfe von KO die Änderungen in den Genexpressionsprofilen anzuschauen, die sich aus der unterschiedlichen Expression von Klasse-I-Isoformen ergeben. Des Weiteren wurden die Auswirkungen der Wiedereinführung von transgenen HDACs in KO-Zellen gegenüber Wildtyp-HAP1-Zellen analysiert. Ein Vergleich mit Zellen, die mit dem Klasse I HDAC Inhibitor MS275 (Entinostat) und dem kürzlich entwickelten JQ12 behandelt wurden, zeigt, dass die Expression von katalytisch inaktivem HDAC1 & HDAC2, und überraschenderweise auch von katalytisch inaktivem HDAC8, der medikamentösen Behandlung ähnlicher sieht als der KO des jeweiligen Gens, was die Wirkung betrifft. Ein Versuch, ein neuartiges in vivo System zur Untersuchung der HDAC-Inaktivierung bei akuter myeloischer Leukämie (AML) in fetalen Leberzellen zu etablieren, war von unerwarteten Hindernissen begleitet, wie z. B. der spontanen Aktivierung des Transgens. Dennoch könnte das System für zukünftige Studien in Betracht gezogen werden insofern ein anderes Rekombinationssystem verwendet wird.
Abstract
(Englisch)
Broad spectrum Histone deacetylase inhibitors are already in use for cancer treatment and have proven to be useful primarily in non-solid tumours. Since these drugs are not specific to subsets of the existing 11 members of the classic Histone deacetylase (HDAC) family and have considerable side effects, more specific inhibitors might be beneficial. Therefore, the characterization of individual members of the HDAC family in tumour cells is required. The class I HDACs are widely expressed in different human tissues and are thought to strongly contribute to the total deacetylase activity in mammalian cells. We aimed to investigate catalytic and non-catalytic functions of class I HDACs as well as of their corepressor complexes in human tumour cells. To this end, our lab has generated an in vitro model in the nearly haploid human tumour cell line HAP1 to mimic and explore isoform-specific targeting. Consistent to previous in-vivo studies by Hagelkruys et al. results in vitro show that catalytically inactive HDAC1 & HDAC2 have a significantly higher negative impact in the deacetylation activity of corepressor complexes compared to knockouts. Bioinformatical processing of RNA- and ChIP-seq data to further analyse the changes in gene expression profiles resulting from distinct expression (KOs) of class I isoforms and the effects of reintroduction of HDAC transgenes into KO cells or wildtype HAP1 cells was done. Comparison to cells treated with class I HDAC inhibitors MS275 (Entinostat) and the recently developed JQ12 show that the expression of catalytically inactive HDAC1 & HDAC2, and surprisingly also HDAC8, have a more similar effect to drug treatment than the knockout of the respective gene. An attempt to establish a novel in-vivo system for investigation of HDAC inactivation in acute myeloid leukemia (AML) in fetal liver cells was accompanied by unexpeceted impediments such as the spontaneous activation of the transgene. Nevertheless, it could be readopted with a different recombination system for future studies.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
HDAC Histon-Deazetylasen Epigenetik AML akute myeloische Leukämie
Schlagwörter
(Englisch)
HDAC Histone deacetylase Epigenetics AML acute myeloid leukemia
Autor*innen
Adrian Arnel Lauber
Haupttitel (Englisch)
Set-up of in vitro and in vivo models to study the impact of HDAC inhibition
Paralleltitel (Deutsch)
Erstellung von In Vitro- und In Vivo-Modellen zur Untersuchung der Auswirkungen von HDAC-Inhibition
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
152 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Seiser
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Nummer
AC17394805
Utheses ID
73874
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |