Die Entdeckung der Funktion von TAF1 könnte die Krebstherapie revolutionieren

Eine neue Studie unter der Leitung von Dr. Stephen D. Nimer, Direktor des Sylvester Comprehensive Cancer Center an der University of Miami Miller School of Medicine, zeigt, wie ein Schlüsselmolekül die Produktion neuer Blutzellen reguliert, einen Prozess namens Hämatopoese, der bei Krebs gestört ist. Die Erkenntnisse könnten zu neuen Therapiestrategien führen, die auf dieses Molekül, einen Genregulator namens TAF1, abzielen.

Die neuen Erkenntnisse „stellen nicht nur bestehende Modelle der hämatopoetischen Regulation in Frage, sondern legen auch den Grundstein für innovative klinische Anwendungen“, sagte Dr. Ramin Shiekhattar, Co-Autor der Studie, Direktor des Cancer Epigenetics Program am Sylvester Center und Leiter der Abteilung für Krebsgenomik und Epigenetik. Die Arbeit wurde am 16. Juli 2025 in der Fachzeitschrift Developmental Cell veröffentlicht.

Zusammenarbeit

Die langjährigen Mitarbeiter Nimer, Sheikhattar und ihre Kollegen berichteten zuvor, dass die Deaktivierung von TAF1 die Krankheit in einem Modell der akuten myeloischen Leukämie unterdrückt, die durch den abnormalen Genregulator AML1-ETO verursacht wird.

Sie fanden heraus, dass TAF1 mit dem AML1-ETO-Protein interagiert und krebserregende Gene aktiviert.

TAF1 ist Teil eines großen Molekülkomplexes, der an DNA bindet und zur Aktivierung von Genen beiträgt. Dieser Komplex ist an der Einleitung der Transkription beteiligt, also der Synthese von RNA aus DNA.

In der aktuellen Studie haben die Wissenschaftler die Funktionsweise von TAF1 während der normalen Blutzellentwicklung genauer untersucht.

Unterstützung der Zellreifung

Blutzellen werden aus unreifen Zellen im Knochenmark gebildet, die als hämatopoetische Stammzellen (HSCs) bezeichnet werden.

HSZ sind leistungsfähige Zellen. Sie werden bei Transplantationen eingesetzt. Sie haben zwei Schlüsselfunktionen: die Fähigkeit zur Selbsterneuerung und die Fähigkeit, sich in reife Zelltypen zu differenzieren, darunter Immunzellen (T- und B-Zellen), myeloide Zellen (Neutrophile und Monozyten), Thrombozyten und rote Blutkörperchen. Dieser Prozess wird als Linienbestimmung bezeichnet.

Neue Daten zeigen, dass TAF1 für die korrekte Aktivierung von Genen erforderlich ist, die an der Linienspezialisierung bei Erwachsenen beteiligt sind, jedoch eine geringere Rolle bei der Aufrechterhaltung der Selbsterneuerung von HSCs spielt. Es wurde auch gezeigt, dass TAF1 während der Embryogenese, wenn der Bedarf an Blutproduktion deutlich höher ist, anders funktioniert.

„TAF1 scheint als wichtiger molekularer Schalter zu dienen, der transkriptionelle Signale integriert, um die Erhaltung und Differenzierung von Stammzellen bei Erwachsenen ins Gleichgewicht zu bringen“,
sagte Dr. Ramin Sheikhattar, Co-Autor der Studie.

Etablierte Vorstellungen in Frage stellen

Bisher ging man davon aus, dass TAF1 und sein Komplex für die Aktivierung aller Gene während des gesamten Lebens einer Zelle notwendig sind.

Die neue Studie liefert jedoch zusätzliche Beweise dafür, dass TAF1 eine selektivere Rolle spielt, einschließlich der bevorzugten Aktivierung von Genen, die die Differenzierung von HSCs in reife Blutzellen auslösen.

„Die überraschendste Erkenntnis ist, dass adulte HSZ ohne einen wesentlichen allgemeinen Transkriptionsfaktor überleben können und dass der Verlust von TAF1 nur Gene betrifft, die mit der Differenzierung in Zusammenhang stehen, nicht aber Gene, die die Selbsterneuerung unterstützen“,
sagte Dr. Fan Liu, Erstautor der Studie.

Nimers Team fand zusammen mit dem Bioinformatiker Dr. Felipe Beckedorff außerdem heraus, dass TAF1 nicht nur die Transkription auslöst, sondern auch die zusätzliche „Bremse“ des Transkriptionsprozesses beseitigt.

Zukunftsaussichten

Zu den zukünftigen Forschungsfragen gehört die Untersuchung, ob TAF1 ähnliche Funktionen in anderen bei Krebs wichtigen Stammzellen hat, beispielsweise im Dickdarm oder im Gehirn.

Mittlerweile verleihen diese Entdeckungen der Forschung nach Medikamenten, die auf TAF1 abzielen, neuen Schwung; entsprechende Verbindungen befinden sich derzeit in der Entwicklung.

Eine der Herausforderungen in der Hämatologie besteht darin, Medikamente zu finden, die Krebszellen abtöten, ohne die normale Hämatopoese zu beeinträchtigen. Diese Daten legen nahe, dass TAF1-Inhibitoren dieses Kriterium erfüllen könnten: Die TAF1-Hemmung beeinträchtigt weder die Selbsterneuerung von Stammzellen noch die Blutzellproduktion – lebenswichtige Prozesse.

„Die Schlüsselfrage war, ob die Stilllegung von TAF1 die normale Blutbildung stören würde. Dieses Papier verneint dies“,
sagt Dr. Steven Nimer.

Zu den weiteren potenziellen Anwendungen gehört die Verwendung von TAF1 zur Verbesserung der HSC-Expansion im Labor, was die Effizienz der Stammzelltransplantation verbessern könnte.