Neue Biomarker und Therapieziele beim Pferdemelanom durch RNA-Profilierung des zirkulierenden vesikulären Sekretoms und von Tumorgewebe

Kurzbezeichnung

Biomarker und Therapieziele equines Melanom

Einrichtung Vetmeduni

Klinisches Zentrum für Pferde

Art der Forschung

Grundlagenforschung

Forschungsschwerpunkt

Innovative Diagnostik und Analytik

Abstract

Melanome sind eine der häufigsten Arten von Hauttumoren bei Pferden. Die derzeitige Methode zur sicheren Diagnose dieser Tumoren beinhaltet invasive Hautbiopsien, die unerwünschte Manipulationen des Tumorgewebes mit sich bringen. Daher besteht ein dringender Bedarf an nicht-invasiven diagnostischen Methoden.Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind winzige Partikel, die von Zellen abgegeben werden und eine Vielzahl von Biomolekülen wie Nukleinsäuren, Proteine, Lipide, und Zucker transportieren. Sie können den Zustand der Zelle widerspiegeln, aus der sie stammen, und daher wertvolle Informationen über den Gesundheitszustand des Organismus liefern.Das molekulare Muster von zirkulierenden Tumorzell-EVs, z.B. aus Blutproben, kann Aufschluss über die Art und Bösartigkeit des Tumors geben. Beim Menschen wurden zirkulierende EVs bereits erfolgreich als Biomarker in der Krebsdiagnostik eingesetzt. Darüber hinaus könnten EVs auch als therapeutisches Ziel dienen. Die bereits in EVs gefundenen Moleküle beeinflussen Signalwege, die auch beim Pferd an der Tumorentwicklung und -progression beteiligt sind. Diese Erkenntnisse legen nahe, dass EVs auch bei Pferden als Biomarker für Melanome dienen und die gezielte Modulation dieser Moleküle neue therapeutische Ansätze für die Behandlung von Melanomen bei Pferden ermöglichen könnte. Im Sinne des One Health-Gedanken könnten sich auch neuartige Strategien für die Humanonkologie ergeben.Trotz des Potenzials von EVs als Biomarker und therapeutische Ziele für Pferdemelanome ist bisher nichts über deren molekulare Merkmale bekannt. Diese Studie zielt daher darauf ab, diese Wissenslücke zu schließen und die Rolle von EVs bei Pferdemelanomen weiter zu erforschen. Das Wissen um die sehr selektive Sortierung funktioneller RNAs in EVs, rückt deren Profilierung vorerst in den Fokus. HypothesenMelanome bei Pferden zeigen ein charakteristisches miRNA-Profil, das als Biomarker für Diagnose, Prognose und Behandlung genutzt werden kann. Das miRNA-Profil in Tumor-/nicht-Tumor-EVs kann als zusätzliche diagnostische Diskriminante dienen, da sich einige der funktionalen RNAs gezielt in EVs anreichern oder nicht mehr anreichern. Die gezielte Isolation von EVs und deren RNAs birgt ein Auflösungsmomentum, dass bei Bulk-RNA-Analysen von Blut/Plasma/Serum durch die Überabundanz einiger RNAs nicht möglich ist. Die RNAseq-Analyse von EVs wird uns somit ermöglichen, bisher unbekannte genetische Veränderungen und Signalwege in den Melanomen zu identifizieren. Der Vergleich der Expressionsmuster mit dem Proteom der Melanome ermöglicht ein Verständnis der posttranslationalen Modifikationen, Proteinstabilität und funktioneller Interaktionen. Ziele1) Bioinformatische Analyse und Mustererkennung zur Etablierung von Markern für Diagnostik, Prognostik und ggf. geeignete Therapiezielerkennung2) Erkennen von Unterschieden in Genexpressions- und Proteinmustern sowie Signalkaskaden nach Therapie mit trizyklischen Terpenen3) Biomarker-Identifikation: Identifizierung von Kandidaten-Biomarkern, die mit dem Krankheitsverlauf in Verbindung stehen und Validierung der Biomarker anhand weiterer Proben, sofern verfügbar.4) Therapietarget-Identifikation: Identifikation von Genen oder Signalwegen, die als potenzielle Therapietargets dienen könnten.