FLT3 (fms-like tyrosine kinase 3) ist bei ca. 30% aller Patienten mit akuter myeloischer Leukämie konstitutiv aktiviert und repräsentiert einen krankheitsspezifischen molekularen Marker. Zwei verschiedene Arten von Mutationen sind hierbei vorherrschend: ITD (internal tandem duplications) im Bereich der juxtamembranösen Region sind bei ungefähr 20-25% der Patienten nachweisbar sowie Mutationen im Bereich der Tyrosinkinasedomäne (TKD), die bei bis zu 8% der AML-Fälle auftreten. Es wurde bisher davon ausgegangen, dass die beiden Mutationstypen nicht im gleichen Patienten auftreten, da sie eine funktionelle Redundanz aufweisen. Neuere Daten zeigen jedoch, dass 1-2% aller AML-Patienten beide Mutationen (FLT3-ITD-TKD, duale Mutanten) tragen. Die Signifikanz dieser Beobachtung ist noch unklar, erste Studien haben jedoch gezeigt, dass diese dualen Mutationen mit einer besonders schlechten Prognose assoziiert sind.

In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass FLT3 duale Mutanten in in vitro Modellsystemen nicht nur Resistenzen gegenüber PTK Inhibitoren, sondern auch gegenüber dem Zytostatikum Daunorubicin induzieren können. Als molekularer Mechanismus hierfür konnte eine verstärkte Aktivierung von STAT5 (signal transducer and activator of transcription 5) sowie eine erhöhte Expression der STAT5-Zielproteine Bcl-x(L) und RAD51 identifiziert werden. Darüber hinaus konnte ein Arrest in der G2/M Phase des Zellzyklus beobachtet werden. Dieser Zellzyklusarrest erlaubt, DNA-Schäden zu reparieren und eine Apoptose zu vermeiden.

Dass die Überexpression von Bcl-x(L) den wohl kritischen Punkt bei der Resistenzentstehung von FLT3-ITD-TKD Mutationen ausmacht, konnte dadurch bewiesen werden, dass Bcl-x(L)- und ITD- koexprimierende Zellen das Resistenzbild der dualen Mutanten imitieren können. Interessanterweise konnte der selektive mTOR-Inhibitor Rapamycin in Kombination mit PTK Inhibitoren die Sensitivität der dualen Mutanten wiederherstellen.

Diese Arbeit beschreibt die molekularen Grundlagen von Resistenzbildungen gegenüber FLT3 PTK Inhibitoren und zeigt gleichzeitig therapeutische Ansätze auf, um Resistenzen zu verhindern oder zu überkommen.