Adipositastherapie und -prävention durch Blockade von LRIG2 – translationale Validierung im Schweinemodell

Das Protein leucine-rich repeats and immunoglobulin-like domain 2 (LRIG2) gehört zur LRIG-Familie, die noch zwei weitere Mitglieder beinhaltet LRIG1 und LRIG3. Es handelt sich um Transmembran-Proteine mit einer extrazellulären und einer intrazellulären Domäne. Über die Funktion von LRIG1 und LRIG3 ist schon einiges bekannt und es existieren viele wissenschaftliche Publikationen über diese Proteine. Allerdings ist nur wenig über LRIG2 bekannt, und in den meisten Veröffentlichungen wurde der Einfluss von LRIG2 auf Gliazellen und Glioblastome analysiert. LRIG2 unterscheidet sich in seiner Struktur und Funktion von den anderen beiden LRIG-Proteinen. Wir haben in einem von der Else Kröner-Fresenius-Stiftung finanzierten Schlüsselprojekt LRIG2-Knockout-Mäuse generiert und charakterisiert. Die LRIG2-KO Mäuse zeigen signifikant kleinere Fettdepots und auch kleinere Adipozyten. In vitro konnten diese Ergebnisse an Präadipozyten, denen mittels CRISPR-Cas9-Technologie das LRIG2 Gen deletiert wurde, verifiziert werden. Unsere Erkenntnisse aus den Untersuchungen der LRIG2-KO Mäuse und der Zellkultur zeigen, dass LRIG2 einen direkten Einfluss auf Perilipin-2 (PLIN2) und den Fettmetabolismus von Adipozyten hat. Im vorliegenden, im Rahmen des EKFS-Translatorikprogramms, beantragten Projekt soll ein LRIG2-KO Schweinemodell (Göttinger Minipigs) mittels CRISPR-Cas9-Technologie generiert werden, um zu zeigen, dass der Effekt von LRIG2 auf den Fettstoffwechsel auch in einem zweiten Tiermodell, einem Großtiermodell, eine Gültigkeit besitzt. Ebenfalls soll ein adipozytenspezifisches LRGI2 Knockoutschein generiert werden, um zu zeigen, dass der metabolische Phänotyp durch die Adipozyten bedingt ist. Die LRIG2-KO Schweine sollen wie die Mäuse einmal mit einer Haltungsdiät und einer hochkalorischen Diät gefüttert werden und anschließend in metabolischen Ställen analysiert werden. Vor und nach hochkalorischer Diät wird ebenfalls ein Glukosetoleranztest durchgeführt. Die Gewebe der LRIG2-KO Schweine, primär die Fettdepots, sollen proteomisch mittels Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (LC-MS) analysiert werden, um die Veränderungen des Fettstoffwechsels besser zu verstehen, und um mögliche Nebenwirkungen rechtzeitig zu identifizieren. Ebenfalls soll der Nutzen einer LRIG2-Inhibierung für die Adipositastherapie untersucht werden, und ein wesentlicher Bestandteil des Projektes ist die Generierung von antagonistischen monoklonalen Antikörpern gegen das murine LRIG2-Protein. Die Antikörper sollen in den bereits existierenden LRIG2-KO Mäusen produziert und an adipösen Wildtypmäusen, die eine hochkalorische Diät (60% Fett) erhalten, getestet werden. Sollte sich der Phänotyp in der zweiten Spezies bestätigen und die Antikörper eine Wirkung auf den Fettstoffwechsel zeigen, wird im Rahmen dieses Antrages ein Patent für die Inhibierung von LRIG2 bei Adipositas eingereicht werden. Dieses Projekt soll dazu dienen, Erkenntnisse für die Medikamentenentwicklung gegen Adipositas zu erlangen. Adipositas ist eine der häufigsten in der Bevölkerung auftretenden Erkrankungen, die weitere Erkrankungen, darunter Diabetes und kardiovaskuläre Erkrankungen, verursachen kann.

Zentrum für Biologische Wissenschaften

Ludwig-Maximilians-Universität München
Funktion: Projektleitung
Abteilung: LAFUGA, Genzentrum LMU München