HaematoSys
Systembiologie der Hämatopoese und hämatopoetischer Neoplasien
WP 2 ¿ Modell der Chronisch myeloischen Leukämie
Aufbauend auf dem bereits existierenden einzellzellbasierten Modells der hämatopoetischen Stammzellorganisation bzw. der im WP1 zu erarbeitenden weiterentwickelten Version dieses Modells wird in diesem Arbeitspaket ein dynamisches Modell der chronisch myeloischen Leukämie (CML) entwickelt. Neben Mechanismen der Krankheitsentstehung, steht hierbei die Modellierung der therapeutischen Effekte von Tyrosinkinasehemmern erster und zweiter Generation (z.B. Imatinib, Dastinib, Nilotinib) im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Aktivitäten.
Das Arbeitspakte gliedert sich in zwei Teilprojekte: (1) Modellierung von Krankheits- und Therapiedynamik und (2) Modellierung zellulärer Eigenschaften leukämischer Stammzellen.
Die Arbeiten im Teilprojekt (1) basieren auf einer Vielzahl von Zeitverlaufsdaten (Messung der Tumorlast sowie der Anteile verschiedener therapieresistenter Stammzellklone) von CML Patienten unter verschiedenen Therapieschemata. Aufgrund dieser Daten wird das Modell dazu genutzt, die Dynamik der residualen Erkrankung unter Langzeitgabe von Tyrosinkinasehemmern genau zu studieren und vorherzusagen. Darüber hinaus wird untersucht, inwieweit Kompetitionsprozesse verschiedener (therapieresistenter) CML Klone die Prognose bzw. den Krankheitsverlauf beeinflussen.
Teilprojekt (2) konzentriert sich auf eine detaillierte Modellierung zellulärer Eigenschaften leukämischer (Stamm-)Zellen. Speziell stehen hierbei zellkinetische Eigenschaften (Zellzyklus(in)aktivität), der Effekt von Zytokin-/Wachstumsfaktorexposition (IFN-, G-CSF), sowie die Stammzell-Stroma-Interaktion im Fokus der Untersuchungen. Hierzu sind verschiedenen Experimente geplant, welche den Vergleich leukämischer und normaler HSC und somit eine genaue Spezifikation von Modellparametern erlauben.
Aufbauend auf den Ergebnissen der beiden Teilprojekte wird das mathematische Modell weiterentwickelt und zur Vorhersage optimierter Behandlungsstrategien sowie zur Modell-basierten Planung klinischer Studien genutzt.
Subproject 1 - Modelling of disease and treatment dynamics
Responsible scientists: Ingo Röder (Dresden); Andreas Hochhaus (Heidelberg); Martin Müller (Heidelberg); Dietger Niederwieser (Leipzig); Thoralf Lange (Leipzig)
Associated partners: German CML-trial group; European LeukemiaNet; F-X. Mahon (FX Mahon is part of the ELN)
Subproject 2 - Modelling cell kinetics and cell / microenviroment interactions of leukaemic stem cells
Responsible scientists: Ingo Röder (Dresden), Michael Cross (Leipzig); Andreas Trumpp (Heidelberg), Tilo Pompe (Dresden), Heike Allgayer (Heidelberg)
Associated partners (providing methods, data, consultation): C. Eaves, T. Holyoake