Seed Funding Programm 2022
SETDB1i
Hemmung der Methyltransferase SETDB1 SMOL
Koordinatoren
dkfz.de
Jochen Utikal
Hautklinik, UMM
Nikolas Gunkel
Wirkstoffforschung, DKFZ
Ausführliche Beschreibung
SETDB1 ist eine Lysin-Methyl-Transferase, die wichtige Eigenschaften von Tumorzellen, wie Proliferation, Migration und Immunevasion reguliert. Jüngste Veröffentlichungen und noch eigene noch unveröffentlichte Beobachtungen haben gezeigt, dass der Verlust von SETDB1 die intrinsische Immunogenität von Krebszellen durch die Mobilisierung endogener Retroelemente erhöht, was zu einer ausgeprägten Interferon-ß-Antwort, einer verstärkten Antigenpräsentation und damit zu einer verbesserten Wirksamkeit von Krebsimmuntherapien führt. Diese neue Rolle von SETDB1 stützt sich bisher nur auf genetische „loss-of-function“ Experimente. Das Projekt zielt darauf ab, den ersten Kleinmoleküle-Inhibitor für SETDB1 zu identifizieren, um damit den Funktionsverlust von SETDB1 über das hinaus, was mit genetischen Manipulationen und Korrelationsanalysen erreicht werden kann, näher zu charakterisieren. Eine Testreihe soll verwendet werden, um den Effekt der chemischen Inhibition von SETB1 auf das zelluläre Spektrum von Arzneimittelmarkern, wie die Histon-Methylierung, die von Retroelementen kodierte Expression von dsRNA, die Interferon ß Expression sowie die Quantifizierung der Antigen präsentierenden Maschinerie, aufzuzeigen. Dieses Datenpaket wird die Grundlage für weitere Optimierungsschritte dieses Inhibitors bis hin zu dessen Einsatz in präklinischen Proof-of-Concept Studien liefern.
A: SETDB1 ist eine Histon-Methyltransferase, die Methylreste an definierte Stellen des Histon H3 bindet und dadurch die Expression alter Retroviren (ERV) und anderer Retroelemente (LINEs) reguliert. Wenn SETDB1 auf hohem Niveau exprimiert wird, werden ERVs unterdrückt. Wenn SETDB1 gehemmt wird, werden ERVs aktiv und exprimieren doppelsträngige RNA (dsRNA, typisch für Retroviren). dsRNA wird von einer Reihe von Proteinen (RIG-1, MDA-5 und MAVS) erkannt, die der Zelle signalisieren, dass Retroviren aktiv sind und dass die Zelle sich um dieses Problem kümmern muss. Dies geschieht durch die Induktion einer Interferonantwort (IRFs und IFIs), die die entsprechende Reaktion vermitteln.
B: Die genetische Hemmung der SETDB1-Expression führt zu einer Reduzierung des methylierten Histons 3, sichtbar durch Western Blot.
C: Dies führt zu einem Anstieg der dsRNA in Zellen, sichtbar gemacht durch In-situ-Färbung. D: Die Zelle reagiert auf dsRNA, indem sie die antiviralen Antwortgene IFB1, IFI27 und IRF7 hochreguliert.