Leukämiewissenschaftler helfen bei Corona-Forschungen

Wie können Leukämiewissenschaftler bei Forschungen zu dem Corona-Virus helfen? Diese Frage stellte sich, als ein renommierter Molekularbiologe und Leukämieforscher, Prof. Dr. Rolf Marschalek, auch etwas Sinnvolles in der Corona-Pandemie beisteuern wollte und in die Coronaforschung eingestiegen ist. Dabei entdeckten im Sommer 2021 Prof. Rolf Marschalek und Forscherkollegen der Universitäten Frankfurt und Ulm die mögliche Ursache von Blutgerinnseln nach einer Impfung mit dem Vektor-Impfstoff von AstraZeneca.

Die Deutsche José Carreras Leukämie-Stiftung (DJCLS) kennt den Wissenschaftler durch seine verdienten Leukämieforschungen zur akuten lymphoblastischen Leukämie im Säuglings- sowie Kindesalter und ist über ein gefördertes Projekt (Abschluss 2016) mit ihm verbunden.

Ziel seiner Forschungsgruppe ist es, neue therapeutische Strategien und Medikamente für die Behandlung spezifischer Untertypen der akuten lymphoblastischen Leukämie (ALL) im Säuglings- und Kindesalter mit hohem Risiko zu entwickeln. Diese Art der akuten Leukämie wird durch spezifische genetische Veränderungen (chromosomale Translokationen des sogenannten MLL-Gens) verursacht.

Interview mit Prof. Dr. Rolf Marschalek, Molekularbiologe, Professor am Institut für Pharmazeutische Biologie an der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main

DJCLS: Wie war der Weg vom Leukämie- zum Corona-Forscher?

Prof. Dr. Marschalek: Krebsforschung ist in erster Linie viel Laborarbeit mit molekularbiologischen und zellbiologischen Experimenten. Das gilt natürlich auch für viele andere Forschungsgebiete. Mein ganzes Labor hat sich dafür entschieden, in der Corona-Pandemie etwas Sinnvolles beizusteuern und ist neben ihrer Leukämie- auch in die Corona-Forschung eingestiegen. So konnten wir mit unserem Know-How für die Frankfurter Virologie ein neues, zelluläres Infektionssystem für SARS-CoV-2 herstellen. Dies wird die zukünftigen Arbeiten mit SARS-CoV-2 und anderen Coronaviren deutlich beschleunigen.

Außerdem haben wir Erfahrungen gesammelt, die später für die Entdeckung des sogenannten Spleißens („Ausschneiden“) in den Vektor-basierten Impfstoffen von Bedeutung waren. Wir haben das Spleißen als maßgebliche Ursache für die Herstellung der Coronavirus-Proteine erkannt. Das Spleißen ist normalerweise ein Prozess, um nicht-kodierende Bestandteile unserer Gene – die Introns – zu entfernen. Passiert dies unbeabsichtigt in Genen wie z.B. dem „Spike“ Gen des SARS-CoV-2 Virus, das selbst gar keine Introns besitzt, dann entstehen fehlerhafte Proteinvarianten. Dies würde die Entstehung der Blutgerinnsel erklären, die mit dem zugelassenen Vektor-basierten Impfstoff der Firma AstraZeneca entstehen kann.

Prof. Rolf Marschalek, Molekularbiologe, Professor am Institut für Pharmazeutische Biologie an der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main

DJCLS: In erster Linie sind Sie jedoch Leukämieforscher. Woran haben Sie im Rahmen des durch die DJCLS-geförderten Projektes geforscht?

Prof. Dr. Marschalek: In dem Projekt, das durch die DJCLS gefördert wurde, ging es um die Frage, welche Zellen unseres blutbildenden Systems eine genetische Veränderung zulassen, die wiederum die Entstehung einer Leukämie begünstigen kann. Wenn es zu einer Kombination der Gene AF4 und MLL kommt, können sogenannte Fusionsproteine entstehen. Diese analysieren fälschlicherweise zwei Gene als nur eines, wodurch genetische Veränderungen entstehen. Inzwischen gibt es mehr als 100 solcher MLL-Genveränderungen, die mit der Ausprägung einer akuten AML (akute myeloische Leukämie) oder ALL (akute lymphoblastische Leukämie) im Zusammenhang stehen.

Wir wollten der Frage nachgehen, ob bestimmte Blutstammzellen, Leberblutstammzellen, oder Nabelschnur-Blutstammzellen im Fötus eine genetische Veränderung zulassen und möglicherweise eine Leukämieentstehung begünstigen könnten. Experimente mit Nabelschnur-Blutstammzellen und dem Fusionsprotein der AF4-MLL Gene zeigten eine Leukämieentwicklung. Die Experimente haben wir gemeinsam mit Forscherkollegen in Barcelona durchgeführt. Die Kenntnis um die Ursprungszelle für diese Form der Leukämie hat Einfluss auf künftige, verbesserte Therapievorhaben.

DJCLS: Woran forschen Sie aktuell im Bereich der Leukämie?

Prof. Dr. Marschalek: Wir untersuchen gerade die frühe Phase der Leukämieentwicklung, die wir im wissenschaftlichen Versuch nachstellen. Was passiert in unseren Zellen, in den ersten Stunden, nachdem eine genetische Veränderung entstanden ist. Wir versuchen diese frühe Phase zu verstehen, um den Weg von einer normalen Zelle zur prä-leukämischen Zelle nachzuvollziehen. Dies haben wir gerade erfolgreich für die sogenannte Veränderung der Fusionsproteine t(4;11) und t(6;11) untersuchen können – mit z.T. sehr spannenden Resultaten. Sie zeigen auch auf, was die jeweiligen Fusionsproteine in den Zellen machen und geben einen genauen Einblick in die molekularen Geschehnisse einer Zelle, die sich von einer normalen Zelle in eine Krebszelle verwandelt haben. Auch diese neuen Erkenntnisse werden unser Bild der Entstehung von Leukämie-Erkrankungen nachhaltig verändern.

Mehr Informationen über die geförderte Projekte der DJCLS finden Sie auf der Unterseite “Förderaktivitäten“.