Kurzfassung

Die Lebertransplantation ist mittlerweile eine wesentliche und erfolgreiche Therapieoption bei Patienten mit schweren irreversiblen Lebererkrankungen im finalen Stadium und bei akutem Leberversagen. Vor dem Hintergrund einer bestehenden Organknappheit sind jedoch weitere Anstrengungen zur Verbesserung des Patienten- und damit Organüberlebens dringend erforderlich.

Eine wichtige Aufgabe ist die Identifizierung von Faktoren, die einerseits zu einer Schädigung des Organs nach Transplantation...Die Lebertransplantation ist mittlerweile eine wesentliche und erfolgreiche Therapieoption bei Patienten mit schweren irreversiblen Lebererkrankungen im finalen Stadium und bei akutem Leberversagen. Vor dem Hintergrund einer bestehenden Organknappheit sind jedoch weitere Anstrengungen zur Verbesserung des Patienten- und damit Organüberlebens dringend erforderlich.

Eine wichtige Aufgabe ist die Identifizierung von Faktoren, die einerseits zu einer Schädigung des Organs nach Transplantation führen und somit das Transplantatüberleben beeinflussen und andererseits für sekundäre pathophysiologische Veränderungen z.B. für eine erneute Fibrosierung, Verfettung oder ‚Ischemic Type Biliary Lesions’ (ITBL) sowie Tumorrezidive verantwortlich sind. Weiterhin ist nach derzeitigem Kenntnisstand nicht zuverlässig vorhersagbar ob und in welcher Form die primäre Erkrankung im Transplantat wieder auftreten wird. Hierbei können genetische Faktoren und insbesondere Spenderleber-assoziierte genetische Expressionsprofile eine wichtige Rolle spielen.

In diesem Projekt soll die genomumfassende Erhebung genetischer Expressionsprofile des Organspenders und deren Abgleich mit anamnestischen, klinischen, laborchemischen und histopathologischen Befunden des Organempfängers einen wichtigen Beitrag leisten, empfängeradaptierte Risikoprofile zu erstellen, die die Vorhersage des Transplantationserfolges deutlich verbessern. Solche Untersuchungen in genomweitem Maßstab existieren bisher nicht. Als Grundlage hierfür besteht in der Abteilung für Transplantationschirurgie eine einzigartige Ressource. Seit 10 Jahren wurden hier konsequent Biopsien von Spenderlebern nach Organreperfusion (Nullbiopsien) asserviert, so dass hier ein einzigartiger Probenpool existiert, der die Untersuchung des Einflusses von Genexpressionsprofilen der Spenderleber auf den langfristigen Transplantationsverlaufs überhaupt erst möglich macht. RNA, die aus 103 Proben isoliert wurde, soll auf genomweiten Microarrays hybridisiert werden. Diesbezüglich bestehen bereits Kooperationszusagen von Herrn Dr. Thorgeirsson, NIH/USA zur technischen Durchführung der Hybridisierung und Begleitung bei der Auswertung der Daten.
Die differentiell regulierten Gene sollen nach stringenter Microarrayanalyse hinischtlich ihrer Wertigkeit im Zusammenhang mit der jeweiligen Schädigung nach Transplantation eingeordnet werden, um zentral bedeutsame „driver“ Gene von lediglich regulierten aber biologisch nicht relevanten „by-stander“ Genen zu differenzieren. Diesbezüglich besteht bereits eine Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Dr. Albrecht am MPI für Informatik, Saarbrücken. Die auf diese Weise als essentiell in eine Schädigung involvierten Gene werden schließlich hinsichtlich genomischer Veränderungen sequenziert. Für eine Validierung möglicher Mutationen stehen weitere 150 Proben von transplantierten Patienten als Kontrollkollektiv zur Verfügung.
Parallel sollen weitere Proben gesammelt werden um eine (prospektive) Validierung der gefundenen genetischen Veränderungen zu ermöglichen.

Die so gewonnenen genetischen systembiologischen Einsichten sollen mittelfristig einen wesentlichen Beitrag zur Abwendung von sekundären Komplikationen leisten und damit zum langfristigen Transplantationserfolg beitragen. Die Identifizierung zentral in die Regulation involvierter Gene könnte dabei neue therapeutische Angriffsziele bieten.

Langfristig könnte somit eine Optimierung der Organzuteilung im Sinne der Erfolgsaussicht erfolgen und die zur Verfügung gestellten Organressourcen besser genutzt werden. Nicht zuletzt erwarten wir die Identifizierung neuer Zielstrukturen für eine Prävention und Therapie der frühen Transplantatschädigung.

Ziele
1) Microarrayanalysen der Spenderbiopsien von 103 Patienten zur Identifikation prognostisch relevanter Genexpressions-Signaturen, die das Transplantatüberleben und Auftreten von sekundären pathophysiologischen Veränderungen vorhersagen.

2) Ranking differentiell regulierter Gene mittels integrativer, bioinformatischer Modelle.

3) Gleichzeitige Isolation von DNA aus Spenderbiopsien zur DNA-Sequenzierung und Identifikation genomischer Veränderungen im Bereich von Genen mit differentieller Expressionsregulation und modellierter hoher biologischer Relevanz.

4) Diese retrospektiven Untersuchungen sollen dann eine große gleichzeitig erfolgende prospektive Studie ermöglichen, deren Analysematerial im Wesentlichen aus frischem Lebergewebe besteht.

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