ERASysAPP1 - Verbundprojket: IMOMESIC - Integrative Modellierung von Metabolismus und Signaltransduktion für die Anwendung im Leberkrebs (Deutsches Teilprojekt A)

Die unkontrollierte Vermehrung von Krebszellen ist eine Folge synergistischer Anpassungen im Metabolismus und der Signaltransduktion. Es ist jedoch ist noch nicht verstanden, wie diese beiden Prozesse kooperativ die Zellvermehrung fördern. Am Beispiel des Leberkrebs werden wir Strategien für Experimente und mathematische Modellierung entwickeln, die es ermöglichen, beide Prozesse quantitativ zu untersuchen. Ziel ist es, ein integratives Model der Vorgänge in gesunden Hepatozyten und in Tumorzellen zu erstellen und durch vergleichende Analysen Eingriffsmöglichkeiten vorzuschlagen, mit denen gezielt Tumorzellen eliminiert werden können. Unser Ansatz dient als Modellstudie für eine systembiologische Vorgehensweise in der Onkologie und wird damit neue Wege zur Behandlung von Leberkrebs aufzeigen. Wir werden Standard Operating Procedures für quantitative Metabolismus- und Signaltransduktions-Studien in gesunden Zellen und Krebszellen etablieren. Veränderungen in den Signalwegen und der Genexpression werden experimentell und durch Modellierung bestimmt. Es werden quantitative dynamische Modelle von Signalwegen erstellt, die durch Wachstumsfaktoren, Zytokine und Chemokine aktiviert werden und in der Proliferation von Hepatozyten wichtig sind. Die Experimente werden in den Zelllinien HepG2 und Huh7, in primären Hepatozyten und mit Proben aus Leberkrebspatienten durchgeführt. Dadurch werden innovative Eingriffsmöglichkeiten gegen das hepatozelluläre Karzinom vorhergesagt und validiert.