Untersuchungen zur primären Resistenz von leukämischen Blasten der akuten myeloischen Leukämie (AML) auf FLT3-Tyrosinkinase-Inhibitoren (FLT3-TKI)

Mutationen in der Rezeptortyrosinkinase FLT3 entweder als sogenannte ITD (interne Tandem-Duplikation) oder als Punktmutationen in der Tyrosinkinasedomäne - sind die häufigsten Mutationen in der AML. Daraus wurde die Basis für einen neuen Therapieansatz mit FLT3-Tyrosinkinaseinhibitoren (TKI) abgeleitet. Dieser Ansatz zeigte sich in Phase-II Studien erfolgreich und befindet sich z. Zt. bereits in Phase-III der klinischen Entwicklung.

In diesem Kontext ist es daher von Relevanz, dass unsere Arbeitsgruppe in Vorarbeiten gefunden hat, dass bestimmte strukturelle Varianten der ITD-Mutationen mit intrinsischer Resistenz auf eine repräsentative Auswahl von FLT3-TKI assoziiert sind. Gezeigt werden konnte dies sowohl auf präklinischer als auch auf klinischer Ebene. Ein Beispiel ist die ITD-Insertion in Exon 15 an Aminosäure (AS)-Position 627 (ITDA627E). Die Position der Insertion ist hierbei nicht mehr in der sogenannten juxtamembranösen Domäne (Exon 14, AS 572-603) sondern im β2-Sheet von Exon 15, das zusammen mit dem β1-Sheet die Konformation des P-loop stabilisiert. Aminosäuren des P-loop machen Kontakt mit TKI und deswegen ist die Konformation von kritischer Bedeutung für die Bindung und Wirksamkeit dieser Substanzen. Wir leiten daraus die Hypothese ab, dass ITD-Insertionen im β2-Sheet von Exon 15 und im β1-Sheet (Exon 14/15;  AS 610-618) mit primärer Resistenz auf FLT3-TKI assoziiert sind. Die Untersuchung dieser Hypothese ist für die weitere klinische Entwicklung der Therapie mit FLT3-TKI von großer Bedeutung, da der Anteil dieser ITD-Varianten nach einer von uns durchgeführten Voruntersuchung an 750 AML Patienten 25% beträgt (Kooperation PD Dr. S. Schnittger).

In dem hier vorgeschlagenen Projekt sollen Rekonstitutionsexperimente mit prototypischen FLT3-ITD-Varianten (aus AML-Patienten isoliert) in murinen hämatopoetischen Stammzellinien durchgeführt werden. Zellbiologische und molekulare Analysen sollen den biologischen Phänotyp, die Signaltransduktion und die Apoptose-Sensitivität auf ein Panel von FLT3-TKI charakterisieren. Die Ergebnisse werden dann in asservierten primären AML Blasten validiert. Darüberhinaus kann durch unseren Zugang zu klinischen Ergebnissen mit TKI die in-vivo Relevanz direkt überprüft werden. Von den Ergebnissen können kurzfristig direkte Therapieentscheidungen für den rationalen Einsatz von TKI in der AML abgeleitet werden. Darüberhinaus stellen sie eine molekulare Basis für die Entwicklung von Zweitgenerations-TKI dar, die die strukturellen Limitationen der jetzigen FLT3-Inhibitoren überkommen sollen.