Bachelorarbeit, 2016
95 Seiten, Note: 1,4
1 Einleitung
1.1 P53
1.1.1 Funktion
1.1.2 Aufbau
1.1.3 Nachweis
1.2 P53 in hämatologischen Neoplasien
1.2.1 Übersicht
1.2.2 Chronisch Lymphatische Leukämie (CLL)
1.2.3 Diffuses großzelliges B-Zell-Lymphom (DLBCL)
1.2.4 Haarzellenleukämie (HCL)
1.2.5 Chronische myeloische Leukämie (CML)
1.2.6 Myelodysplastisches Syndrom (MDS)
1.2.7 Akute myeloische Leukämie (AML)
2 Zielsetzung
3 Material und Methoden
3.1 Patientenmaterial
3.2 Antikörper
3.3 Protokoll zur Intrazellulären Färbung
3.4 Antikörper-Titration an Jurkat-Zellen
3.5 P53-Expression unterschiedlicher Zell-Populationen
3.6 Antikörper-Titration am Patienten
3.7 Vergleich mit gesunder Kontrollperson
4 Ergebnisse
4.1 Antikörper-Titration an Jurkat-Zellen
4.2 P53-Expression unterschiedlicher Zell-Populationen
4.3 Antiköper-Titration am Patienten
4.4 Vergleich mit gesunder Kontrollperson
5 Diskussion
5.1 Patientenmaterial
5.2 Antikörper-Titration an Jurkat-Zellen
5.3 P53-Expression unterschiedlicher Zell-Populationen
5.4 Antikörper-Titration am Patienten
5.5 Vergleich mit gesunden Kontrollpersonen
5.6 Bedeutung eines positiven Ergebnisses
5.7 Vorteile der Durchflusszytometrie
6 Anwendung und Aussicht
7 Zusammenfassung
8 Literatur
9 Anhang
9.1 P53 in hämatologischen Neoplasien - Zusammenfassung
9.2 Durchflusszytometrischer Nachweis von p53 – Übersicht
9.3 Klon DO-7 (Dako) – Vergleich mit gesunden Kontrollpersonen
9.4 Untersuchung von MDS-Patienten
Diese Bachelor-Thesis hat das Ziel, eine durchflusszytometrische Methode zur Detektion der p53-Expression in hämatologischen Neoplasien für die Routinediagnostik in einem Speziallabor zu etablieren, um die prognostische Einschätzung bei Patienten zu verbessern.
1.1.1 Funktion
Das Protein p53 wurde im Jahr 1979 bei Versuchen mit Mauszellen zum ersten Mal entdeckt. Die Mauszellen wurden mit dem kanzerogenen Virus SV-40 transformiert. Hierbei stellte man fest, dass die viruseigenen Tumor-Antigene (TAG) mit bestimmten Proteinen der Mauszellen oligomere Komplexe ausbildeten. [64] Die von den TAG gebundenen Proteine hatten eine Masse von 53-kDa, worauf die Namensgebung p53 zurückzuführen ist. [70] 1979 ahnte man noch nicht, was für eine bahnbrechende Entdeckung man gemacht hatte. Erst im Laufe der Zeit erkannte die Wissenschaft, dass p53 eine maßgebliche Rolle in der Tumorgenese vieler Tumore spielt. Weiterführende Untersuchungen ergaben, dass das Gen TP53, welches für p53 codiert, das in Tumoren meist mutierte Gen ist. Woraufhin p53 1993 zum Molekül des Jahres gekürt wurde. [14]
Das Tumorsuppressorgen TP53 befindet sich auf dem kurzen Arm des Chromosoms 17 (17p13). Es umfasst 393 Codons (Codon = Sequenz dreier Nukleotidbasen), welche als Vorlage für den Transkriptionsfaktor p53 dienen. Als Produkt eines Tumorsuppressorgens sorgt p53 während der Zellteilung für die Integrität des Genoms. Es wird daher auch als „Wächter des Genoms“ bezeichnet. [63] Werden während der Zellteilung an so genannten Check-Points (englisch, Kontrollpunkte) Schäden an der DNS einer Zelle festgestellt, wird p53 aktiviert. P53 lagert sich als Transkriptionsfaktor an die DNS an und sorgt somit zur Transkription von Faktoren, welche den Vorgang der Zellteilung vorläufig stoppen (Arrest in G1/S-Phase), bis die Schäden an der DNS behoben wurden. Auf analoge Weise ist p53 in der Lage, die Zellen in den programmierten Zelltod (Apoptose) zu zwingen. Eine weitere wichtige Funktion von p53 ist die Verhinderung von Blutgefäßausbildungen, welche in der Tumorgenese eine entscheidende Rolle spielen. [124]
Das Protein p53 kann erst in höheren Konzentrationen aktiv werden. In gesunden Zellen liegt es nur in geringen Konzentrationen vor, da ein stetiger Abbau von p53 erfolgt. Dieser wird durch die Übertragung von Ubiquitin auf p53 (Ubiquitinierung) gewährleistet.
1 Einleitung: Dieses Kapitel erläutert die biologische Funktion und den Aufbau des p53-Proteins sowie verschiedene etablierte Methoden zum Nachweis von p53-Mutationen in Tumoren und dessen spezifische Bedeutung bei hämatologischen Neoplasien wie CLL, DLBCL oder AML.
2 Zielsetzung: Hier wird die Absicht der Arbeit dargelegt, eine durchflusszytometrische Methode zum Nachweis von p53 zu etablieren, um die diagnostische Routine im Labor zu erweitern und eine bessere prognostische Einschätzung zu ermöglichen.
3 Material und Methoden: Dieser Abschnitt beschreibt das Patientenkollektiv, die eingesetzten Antikörperklone, das Protokoll zur intrazellulären Färbung sowie die methodische Vorgehensweise bei der Titration und der Definition der RFI-Grenzwerte.
4 Ergebnisse: Die Ergebnisse präsentieren die Daten der Antikörper-Titration an Jurkat-Zellen, die Analyse der p53-Expression in verschiedenen Zellpopulationen bei CLL-Patienten sowie den Vergleich mit gesunden Kontrollpersonen zur Festlegung von Cut-off-Werten.
5 Diskussion: In diesem Kapitel werden die Ergebnisse kritisch bewertet, insbesondere die Eignung der verschiedenen Antikörper, die Bedeutung des p53-Nachweises für die Therapieentscheidung und die Vorteile der Durchflusszytometrie gegenüber anderen Verfahren.
6 Anwendung und Aussicht: Hier wird eine Empfehlung für die praktische Anwendung des Klons pS37 im Laboralltag ausgesprochen und der Bedarf für weiterführende Studien an MDS-Patienten sowie die Ergänzung durch Sequenzierung diskutiert.
7 Zusammenfassung: Dieses Kapitel fasst die zentralen Erkenntnisse der Arbeit zusammen, insbesondere die erfolgreiche Etablierung einer geeigneten Testmethode unter Verwendung des Klons pS37 und das Potenzial dieser Analyse für die klinische Diagnostik.
8 Literatur: Ein vollständiges Verzeichnis aller verwendeten Quellen und Referenzen aus der wissenschaftlichen Literatur.
9 Anhang: Dieser Teil enthält ergänzende Daten, wie Zusammenfassungen der p53-Fehlfunktionsraten, Übersichtstabellen zu Protokollen aus anderen Studien sowie spezifische Ergebnisse zu Kontrollvergleichen und MDS-Patienten.
p53, Durchflusszytometrie, hämatologische Neoplasien, CLL, TP53-Mutation, Tumorsuppressor, prognostische Marker, FACS, Antikörper-Titration, RFI, Zelldiagnostik, Apoptose, Therapieentscheidung, immunologische Detektion, Tumorgenese.
Die Arbeit befasst sich mit der Etablierung eines durchflusszytometrischen Nachweisverfahrens für das Protein p53 in hämatologischen Neoplasien, um den klinischen Wert dieser Analyse für Prognose und Diagnostik zu bestimmen.
Zentrale Themen sind die biologische Bedeutung von p53 in verschiedenen Leukämieformen, der Vergleich verschiedener Antikörperklone für die Durchflusszytometrie und die Bestimmung valider Testbedingungen für die Laborroutine.
Ziel ist es, den durchflusszytometrischen Nachweis von p53 erfolgreich in die Routine-Diagnostik eines hämatologischen Speziallabors einzuführen, um eine zuverlässige Differenzierung zwischen physiologischer und pathologischer p53-Expression zu ermöglichen.
Die primär verwendete Methode ist die Durchflusszytometrie (FACS), kombiniert mit einer intrazellulären Färbung des Proteins, ergänzt durch Metaanalysen aus der Fachliteratur zu Mutationen und Fehlfunktionen von p53.
Der Hauptteil umfasst die detaillierte Beschreibung des Untersuchungsmaterials (CLL-Patienten), die systematische Testung und Titration verschiedener p53-Antikörper sowie die Analyse der Ergebnisse im Hinblick auf Sensitivität und Spezifität der Färbung.
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Durchflusszytometrie, p53-Expression, Prognose, CLL, Antikörper-Titration und Tumorsuppressor-Protein charakterisiert.
Der Klon pS37 zeigte in den Versuchsreihen die beste Performance bei der Differenzierung von p53-positiven und negativen Zellpopulationen und wies einen nachvollziehbaren Titrationsverlauf auf.
Andere Klone wie acK382 oder DO-7 zeigten entweder unspezifische Bindungen oder erreichten in den gewählten Konzentrationen keine ausreichende Trennung zwischen positiven und negativen Populationen.
Die Grenze wurde durch den Vergleich der relativen Fluoreszenzintensität (RFI) von CLL-Patienten mit den Maximalwerten aus einer Gruppe gesunder Kontrollpersonen definiert.
Sie wird als sinnvolle Ergänzung zu molekulargenetischen Standardmethoden wie der Sequenzierung gesehen, da sie das Protein selbst untersucht und schneller Ergebnisse für die prognostische Beurteilung liefern kann.
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