Zwei Target-Strategie zur Hemmung der menschlichen Telomerase

• Applicant: Privatdozent Dr. Eckart Matthes
• Subject Area: Public Health, Healthcare Research, Social and Occupational Medicine
• Term: from 1999 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5213260

Die Telomerase ist eine RNA-abhängige DNA Polymerase, die in etwa 80-95 % aller bösartigen Tumoren exprimiert wird und offenbar für ihr unbegrenztes Wachstumspotential entscheidend ist. Die Telomerase wird daher als mögliches Target für eine Krebstherapie angesehen. Wirksame und anwendbare Hemmstoffe dieses Enzyms fehlen bisher.Mit dem vorliegenden Projekt wird eine neue Strategie zur Entwicklung selektiver Inhibitoren dieses Enzyms vorgeschlagen. Sie basiert auf unserem Befund, daß Oligonucleotide (ODN), in denen die Phosphordiesterverknüpfungen durch Phosphorthioate ersetzt sind (PS-ODN), sich nicht wie bei Antisense Oligonucleotiden zu erwarten ist, an die mit der Telomerase fest verknüpfte RNA binden, sondern mit hoher Affinität mit einer Untereinheit des Telomerase Proteins interagieren. Die Folge ist eine extrem starke Hemmung der Telomerase (Matthes et al., 1999).Diese Bindung soll im vorliegenden Projekt mit dem Ziel genauer analysiert werden, optimal wirksame und hochselektive Hemmstoffe der Telomerase zu entwickeln. Die Hauptstrategie ist dabei, die Protein-bindenden PS-ODN durch modifizierte Antisense Oligonucleotide so zu verlängern, daß zusätzlich eine komplementäre Bindung zu der Telomerase RNA erreicht wird. Solche chimären Oligonucleotide, mit denen also zwei potentielle Targets der Telomerase getroffen werden könnten (das Protein und die RNA), sind bisher noch nicht bekannt, sie sollten aber bezüglich ihrer Wirksamkeit und Selektivität allen bisher bekannten Inhibitoren überlegen sein.Zur Prüfung dieser Hypothese schlägt das vorliegende Projekt Entwicklung und Synthese einer Reihe von chimären Oligonucleotiden vor, in denen PS-ODN und RNA-bindende Oligomeren miteinander verknüpft sind und die Komponenten so aufeinander abgestimmt werden, daß eine optimale und selektive Wirkung auf die Telomerase erreicht wird.Diese Strategien werden auf der Ebene des partiell gereinigten Enzyms verfolgt und entsprechend ihrer Eignung auf Tumorzellen übertragen. An Kurzzeitkulturen von Tumorzellen wird die direkte Wirkung geeigneter Oligonucleotide auf die Telomeraseaktivität in Tumorzellen untersucht und damit die Einschätzung möglich, ob sie für einen potentiellen therapeutischen Einsatz zur Krebstherapie in Frage kommen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr. Martin von Janta-Lipinski