PRIM1 als Zielstruktur für neue Therapieansätze in gastrointestinalen Tumoren

Einleitung:

PRIM1 codiert für die katalytische Untereinheit der Primase, die als Polymerase alpha/Primase-Komplex für die Initiierung der DNA-Replikation verantwortlich ist. In gastrointestinalen Tumoren wurden bereits Beeinträchtigungen anderer Replikationspolymerasen (z.B. durch POLD1-Mutationen) beschrieben, die über eine Sensitivierung auf ATR-Inhibitoren als therapeutische Zielstrukturen dienen könnten. Dies legt nahe, dass auch die von uns identifizierte synthetisch letale Beziehung zwischen ATR und PRIM1 eine Sensitivierung auf ATR-Inhibitoren bewirken könnte.

Ziele:

Charakterisierung der synthetisch letalen Beziehung zwischen ATR und PRIM1.

Methodik:

Proliferationsassays in kolorektalen Tumorzellen zur Untersuchung des Einflusses einer genetisch oder chemisch induzierten ATR-Hemmung nach siRNA-vermittelter PRIM1-Depletion. Durchflusszytometrie, Immunoblotting und Immunzytochemie zur mechanistischen Charakterisierung der synthetisch letalen Beziehung zwischen PRIM1 und ATR im Hinblick auf Zellzyklus, Apoptose und DNA-Schädigung.

Ergebnis:

Die synthetisch letale Beziehung zwischen ATR und PRIM1 bestätigte sich durch eine signifikante Proliferationsinhibition in PRIM1-depletierten Zellen sowohl nach genetischer Inaktivierung von ATR als auch nach chemischer Hemmung von ATR durch spezifische Inhibitoren. Mechanistisch ließen sich diese Effekte auf Zellzyklusveränderungen im Sinne einer S-Phase-Stasis und Wee1-vermittelte, Caspase-8-abhängige Apoptose ohne messbare Zunahme an DNA-Schäden zurückführen.

Schlussfolgerung:

Die hier charakterisierte synthetische Letalität zwischen ATR und PRIM1 legt nahe, dass neben POLD1 auch PRIM1 oder weitere Komponenten des Polymerase alpha/Primase-Komplexes als Zielstrukturen für ATR-Inhibitor basierte, individualisierte Tumortherapiekonzepte dienen könnten.