MicroRNA vermittelte Regulation von Schlüsselelementen des Mediatorkomplexes (MED) und deren funktionelle Rolle im kastrationsresistenten Prostatakarzinom

• Antragsteller: Professor Dr. Achim Aigner; Professor Dr. Helge Taubert
• Fachliche Zuordnung: Reproduktionsmedizin, Urologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442018037

Das Prostatakarzinom (PCa) ist der zweithäufigste maligne Tumor des Mannes weltweit. Das PCa reagiert sehr gut auf eine Androgenentzugstherapie, aber das kastrationsresistente PCa (CRPC) ist langfristig schwer zu behandeln. Transkription und deren Regulation sind Schlüsselprozesse in der CRPC-Entwicklung und -progression. Transkription wird durch die RNA Polymerase II in einem Prä-Initiationskomplex realisiert, der den Mediator (MED) Komplex einschließt. Allerdings ist die Regulation von MED-Komplex Komponenten bisher weitgehend unbekannt. In unserem Projekt konzentrieren wir uns auf MED12 und MED15, da diese im CRPC im Vergleich zum Androgen-sensitiven PCa oder Normalgewebe stark überexprimiert sind. MicroRNAs (miRNAs) sind wichtige post-transkriptionelle Regulatoren, und in eigenen in silico Analysen haben wir Kandidaten miRNAs identifiziert, die im CRPC unterexprimiert sind und MED12/MED15 regulieren können. Wir postulieren, dass miRNAs, die die Expression von MED12/MED15 regulieren, zur Entwicklung von CRPC, Kastrationsresistenz und Resistenz gegenüber Antiandrogen-Therapien beitragen. Ziele unseres Projekts sind die Analyse der miRNA-vermittelten Regulation von MED12/MED15 und dessen funktioneller Bedeutung von Seiten der Tumorzelle bzw. der Stromazelle in vitro und in vivo. Dies schließt auch die Resensitivierung von CRPC für eine Antiandrogen-Therapie durch miRNA-replacement sowie die Kombination mit einem TGF-ß Inhibitor ein. Hauptzielsetzungen des Projektes:i) Validierung der in silico vorhergesagten miRNAs als Regulatoren von MED12 oder MED15 und Charakterisierung der funktionellen Relevanz dieser miRNAs für die Behandlung von sensitiven bzw. Enzalutamid- oder Abirateron-resistenten PCa Zelllinien. ii) Therapeutische Applikation der identifizierten miRNAs, formuliert in polymeren Nanopartikeln, zur Inhibition des Wachstums von Tumor-Xenotransplantaten bzw. zur Sensitivierung von CRPC Xenotransplantat-Tumoren für eine Antiandrogen-Therapie in vivo. In daraus erhaltenen tissue slice-Kulturen sollen detaillierte molekulare Analysen ex vivo erfolgen. iii) Bestimmung der klinischen Relevanz der MED12/15 Expression bzw. der sie regulierenden miRNAs für die Tumorprogression und das Überleben der CRPC Patienten mittels gleichzeitiger miRNA in situ Hybridisierung/Immunhistochemie an PCa Geweben. iv) Analyse der Regulation von MED12/15 durch Tumor-assoziierte Stromazellen über TGFß und miRNAs bei Antiandrogen-Therapie.v) Kombinationstherapie aus miRNA replacement und TGFß Inhibition zu verstärkten Antitumor-Effekten in vitro, und therapeutische Evaluierung optimaler Kombinationen in patient-derived xenografts (PDX) in vivo. Zusammengefasst werden wir die Regulation von MED12/15 durch miRNAs und TGFß in PCa Tumor- bzw. deren Interaktion mit Stromazellen aufklären. Wir erwarten Tumor-inhibierende Effekte durch miRNA replacement u. additive/synergistische Effekte in Kombination mit Antiandrogentherapie oder TGFß-Inhibierung in vitro/in vivo.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Kooperationspartner: Professor Dr. Zoran Culig