Dokument: Characterization of CDK12 as a Potential Therapeutic Target in Urothelial Carcinoma Cells
| Titel: | Characterization of CDK12 as a Potential Therapeutic Target in Urothelial Carcinoma Cells | |||||||
| Weiterer Titel: | Charakterisierung von CDK12 als potenzielles therapeutisches Target in Urothelkarzinomzellen | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=73799 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20260721-135203-0 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Fortmeyer, Markus [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | PD Dr. rer. nat. Hoffmann, Michèle [Gutachter] Prof. Dr. rer. nat. Fritz, Gerhard [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Cisplatin zählt zu den zentralen therapeutischen Säulen in der Behandlung des muskelinvasiven
Urothelkarzinoms. Trotz guter Ansprechraten entwickelt ein erheblicher Anteil der Patienten Resistenz gegenüber cisplatinhaltigen Therapien. Die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen sind bislang unvollständig verstanden. Die Cyclin-abhängige Kinase 12 (CDK12) spielt eine Schlüsselrolle in der Regulation zahlreicher DNA-Reparaturgene und wurde in mehreren Tumorentitäten mit Chemoresistenz und Tumorprogression in Verbindung gebracht. Für das Urothelkarzinom lagen bisher jedoch kaum funktionelle Daten vor. Ziel dieser Arbeit war es, die Rolle von CDK12 im Kontext der Cisplatinantwort und -resistenz in Urothelkarzinomzelllinien systematisch zu untersuchen. Dabei wurden drei experimentelle Ansätze verfolgt: ein CDK12-Überexpressionsmodell zur Analyse eines möglichen „gain-of- function“-Effekts, ein siRNA-vermittelter Knockdown als „loss-of-function“-Modell sowie eine pharmakologische Inhibition mittels THZ531, einem selektiven CDK12/CDK13-Inhibitor. In allen Modellen wurden das Ausmaß der DNA-Schädigung, die Apoptoseinduktion und die Regulation zentraler DNA-Reparaturgene analysiert. Ergänzend wurden cisplatinresistente Sublinien (LTT) herangezogen, um klinisch relevante Therapiebedingungen nachzuahmen. Die Ergebnisse zeigen, dass CDK12 in LTT-Zellen konsistent erhöht ist und mit einer verstärkten Aktivierung verschiedener DNA-Reparaturwege assoziiert sein kann. Es zeigte sich weder im Überexpressionsmodell ein verändertes Ansprechen auf den Inhibitor THZ531, noch beeinflusste ein siRNA-vermittelter Knockdown von CDK12 die Sensitivität der Zellen gegenüber Cisplatin. Die zelluläre Antwort auf DNA-Schäden, gemessen über γH2AX-Bildung und PARP-Spaltung, blieb in beiden Modellen weitgehend stabil und unabhängig vom CDK12- Level. Die Experimente zur CDK12-Modulation zeigten, dass eine Erhöhung oder Reduktion von CDK12 in mehreren Zelllinien die Expression verschiedener DNA-Reparaturgene veränderte. Insgesamt zeigen die Daten, dass CDK12 im Urothelkarzinom die Transkription zentraler DNA-Reparaturgene beeinflusst, ohne jedoch das Ausmaß der durch Cisplatin induzierten DNA-Schädigung zu verändern. Cisplatinresistenz erweist sich weiterhin als multifaktorielles Phänomen, bei dem CDK12 eher eine unterstützende als eine steuernde Funktion einnimmt. Im Gegensatz dazu eröffnet die pharmakologische Inhibition von CDK12, insbesondere in Cisplatin resistenten Zellen potenziell neue therapeutische Perspektiven zur Überwindung refraktärer Therapiesituationen. Diese Arbeit liefert neue funktionelle Einblicke in die Rolle von CDK12 im Urothelkarzinom und hebt das Potenzial CDK12-gerichteter Ansätze für zukünftige Therapieoptionen hervor.Cisplatin remains a central therapeutic backbone in the treatment of muscle-invasive urothelial carcinoma. Despite initially favorable response rates, a substantial proportion of patients develop resistance to cisplatin-based therapies. The underlying molecular mechanisms of this acquired resistance are still only partially understood. Cyclin-dependent kinase 12 (CDK12) plays a key role in the regulation of numerous DNA repair genes and has been linked to chemoresistance and tumor progression in several cancer entities. However, functional data on its role in urothelial carcinoma have been largely lacking. The aim of this study was to systematically investigate the role of CDK12 in the context of cisplatin response and resistance in urothelial carcinoma cell lines. To this end, three complementary experimental approaches were employed: a CDK12 overexpression model to assess potential gain-of-function effects, an siRNA-mediated knockdown model as a loss-of- function approach, and pharmacological inhibition using THZ531, a selective CDK12/CDK13 inhibitor. In all models, DNA damage induction, apoptotic response, and the regulation of key DNA repair genes were analyzed. Furthermore, cisplatin-resistant long-term treatment (LTT) models were included to mimic clinically relevant therapy conditions. The results demonstrate that CDK12 levels are consistently elevated in LTT cells and may be associated with enhanced activation of several DNA repair pathways. Neither CDK12 overexpression altered the cellular response to THZ531, nor did siRNA-mediated CDK12 knockdown affect the sensitivity of cells to cisplatin. The cellular DNA damage response, assessed by γH2AX formation and PARP cleavage, remained largely stable and independent of CDK12 expression levels. Modulation of CDK12, however, impacted the expression of several DNA repair genes across multiple cell lines. In summary, these findings indicate that CDK12 regulates the transcription of central DNA repair genes in urothelial carcinoma but does not modify the extent of cisplatin-induced DNA damage. Cisplatin resistance remains a multifactorial and cell line dependent phenomenon in which CDK12 appears to play a supportive rather than a decisive role. In contrast, pharmacological CDK12 inhibition, particularly in cisplatin-resistant cells, may offer promising therapeutic opportunities to overcome refractory disease. This work provides novel functional insights into the role of CDK12 in urothelial carcinoma and highlights the potential of CDK12-targeted approaches as an adjunct to future treatment strategies. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 21.07.2026 | |||||||
| Dateien geändert am: | 21.07.2026 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 04.01.2026 | |||||||
| Datum der Promotion: | 09.06.2026 |
