Mathematische Modellierung von Homeostase und Onkogenese in reifen T Zellen
In diesem Projekt nutzen wir Methoden der mathematischen Modellierung zur Untersuchung und Erklärung von Prozessen die potentiell zu malignen Transformation von T-Zellen führen. Im Speziellen entwickeln wir eine mathematische Beschreibung, die es erlaubt, zelluläre Interaktionen verschiedener T-Zell-Rezeptor(TCR)-spezifischen Zell-Klone hinsichtlich Ihres Einflusses auf die Expansion bzw. Kontrolle maligner T-Zell-Klone zu untersuchen. Basierend auf dem mathematischen Modell leiten wir experimentell testbare Vorhersagen bezüglich zugrunde liegender regulatorischer Prozesse ab. Darüber hinaus besteht unser Ziel darin, mit der Modellierung zukünftig zu einer Verbesserung therapeutischer Strategien für T-Zell-Leukämien/Lymphome beizutragen.
Ausgangssitutation für den Modellierungsanatz (aus Gerdes et al., Front. Immunol. 2013)
Unser Modellierungsansatz ist eine zentrale Komponente innerhalb der DFG Forschergruppe „Control-T“, welche die verschieden experimentellen Ansätze hinsichtlich der Integration der Resultate miteinander verknüpft. Neben der Modellanalyse trägt unser Teilprojekt zur bioinformatischen und statistischen Analyse von Next-Generation-Sequenzierungsdaten im Kontext der Identifizierung genetischer Läsionen bei, welche potentiell mit der malignen Transformation von T-Zellen verbunden sind.
Häufigkeit von gesunden und pre-leukämische T-Zellen für zwei unterschiedliche Situationen. Oben: Oligo-klonale Konstellation, d.h. die Zahl der verschiedenen TCR-spezifischen Klone (M = 33) sind unter der kritischen Schwelle und die gesunde T-Zellen werden durch den (maligne (pre-leukämischen T-Zellen verdrängt. Unten: Poly-klonale Konstellation, d.h. die Zahl der verschiedenen TCR-spezifischen Klone (M = 66) sind über der kritischen Schwelle und die pre-leukämischen T-Zellen werden gesteuert (siehe Diebner et al., J. Theor. Biol. 2016)
Beteiligte Wissenschaftler
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Hans Diebner
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Matthias Kuhn
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Ingo Röder
Publikationen
Finanzierung
DFG (RO3500/4-1) innerhalb der DFG Forschergruppe FOR1961 „Control-T“