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

Die unkontrollierte Vermehrung von Krebszellen ist eine Folge von synergistischen Anpassungen im Metabolismus und in der Signaltransduktion. Jedoch ist unklar, wie diese beiden Prozesse kooperativ die Zellvermehrung fördern. Wir werden uns auf Leberkrebs fokussieren und eine Kombination von Experimenten und mathematischer Modellierung erarbeiten. Dabei entwickeln wir umfassende genomweite Modelle, um globale, krebsspezifische Veränderungen zu identifizieren, und ein detaillierteres, integratives Modell, das die Glykolyse mit der Signaltransduktion verbindet. Der vorgeschlagene Ansatz wird als Modellstudie für eine systembiologische Vorgehensweise in der Onkologie wirken und dadurch neue Wege zur Behandlung von Leberkrebs aufzeigen. Wir werden Standard Operating Procedures für kombinierte, quantitative Metabolismus- und Signaltransduktions-Studien in gesunden Zellen und Krebszellen etablieren. Veränderungen in den Signalwegen und der Genexpression, die zu Anpassungen in der Glykolyse führen, 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.