Erythropoetin wird beim Erwachsenen hauptsächlich in der Niere gebildet. Auslöser für die Erythropoetinbildung ist eine verminderte Sauerstoffsättigung im Blut. In Reaktion darauf wird der sogenannte „Hypoxie-induzierte Faktor“ (HIF) dazu veranlasst, einen Komplex mit seiner zweiten Untereinheit sowie mit zwei weiteren Transkriptionsfaktoren zu bilden, wodurch das Erythropoetin-Gen transkribiert wird. Dieser Prozess wird streng reguliert durch Vertreter einer Enzymfamilie, die als Prolyl-Hydrolase-Domänen-Proteine (PHD) bezeichnet werden. Das fertige Erythropoetin bindet an seinen Rezeptor auf der Oberfläche von Erythrozytenvorläuferzellen im Knochenmark und lässt diese sich teilen und zu reifen Erythrozyten differenzieren. Das Fehlen oder die Hemmung des EPO-EPO-R-Systems führt zur Anämie, der häufigsten Bluterkrankung. Auch Entzündungsfaktoren (z. B. gewisse Interleukine) und Chemotherapeutika hemmen die Erythropoetin-Bildung und führen zu einer Anämie. In vielen Fällen lässt sich diese mit gentechnisch hergestelltem Erythropoetin behandeln. Es gibt aus jüngerer Zeit jedoch Berichte, denen zufolge diese Behandlung mit Erythropoetin unter Umständen kontraproduktiv wirkt, und man nimmt an, dass dies an der Wirkung des Hormons auf die Zellen anderer Organe (Herz, Blutgefäße, Magen-Darm-Trakt, Muskelgewebe und Nervensystem, sowie andere Zelllinien des blutbildenden Systems) liegen könnte. Bisher ist nicht viel über die Wirkung des Erythropoetins auf Zellen außerhalb der Erythrozyten-Linie bekannt. Dem soll mit diesem Vorhaben abgeholfen werden.
In der Arbeitsgruppe von Dr. Grinenko steht ein transgenes Tiermodell zur Verfügung, in dem sich eines der PHD-Proteine ausschalten lässt, so dass es zu einer Überexpression von Erythropoetin und damit zu einer massiven Überproduktion von roten Blutkörperchen kommt. In Vorarbeiten konnte die Wissenschaftlerin bereits zeigen, dass sich bei diesen Tieren auch die anderen Vorläuferzellen des blutbildenden Systems (hämatopoetische Stammzellen) beträchtlich vermehrten. Ein weiteres Tiermodell mit einer Überproduktion von roten Blutkörperchen weist dauerhaft erhöhte Mengen an Erythropoetin auf. Auch hier wurde sowohl eine signifikante Zunahme an Vorläuferzellen als auch ein deutlicher, potentiell gefährlicher Anstieg der Lebensdauer dieser Stammzellen beobachtet. Im Rahmen des Projekts wird anhand dieser Tiermodelle den molekularen und zellulären Ursachen der Veränderungen im blutbildenden System unter chronisch erhöhter Erythropoetin-Produktion mit Transplantationsexperimenten, sowie zellbiologischen und molekularbiologischen Untersuchungen nachgegangen.