Mechanismen der DNA-Reperatur und zellulären Resistenz nach Einwirkung alkylierender Agenzien

• Applicant: Professor Dr. Bernd Kaina
• Subject Area: Pharmacology
• Term: from 2003 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5408971

Zur Therapie maligner Erkrankungen werden sehr häufig alkylierende Zytostatika (methylierende und chlorethylierende Agenzien sowie Crosslinker) verwendet. Alkylierende Agenzien kommen gleichfalls als Karzinogene in der Umwelt vor und werden endogen gebildet (u.a. Nitrosamine). Die zytotoxische Wirkung der Verbindungen ist zurückzuführen auf ihre Reaktion mit der zellulären DNA und der Ausbildung spezifischer Addukte. Prätoxische DNA-Alkylierungsschäden können über mehrere Mechanismen repariert werden, wobei die O6-Alkylguanin-DNA-Alkyltransferase, Basen- und Nukleotid-Exzisionsreparatur, Mismatch-Reparatur und Crosslink-Reparatur involviert sein können. Präreplikative Reparatur wie auch postreplikative Mismatch-Reparatur sind wichtige Resistenzfaktoren. Das Ziel des Projektes besteht darin, zu ermitteln a) welchen Beitrag die verschiedenen angeführten Reparaturwege zur Resistenz von normalen Zellen und Tumorzellen gegenüber alkylierenden Agenzien leisten, b) ob und wie DNA-Reparaturgene zell- und organspezifisch exprimiert werden und ob sie in menschlichen Zellen induzierbar sind, c) welchen Zusammenhang es gibt zwischen maligner Transformation und der Expression von Reparaturgenen und d) welches die molekularen Mechanismen sind, die zum Absterben der Tumorzelle nach Zytostatikaeinwirkung führen, wobei Mechanismen der Induktion von Apoptose und Nekrose ausgehend von DNA-Schädigung im Vordergrund stehen. Wir beabsichtigen insbesondere, die Aktivität verschiedener in der DNA-Reparatur involvierter Gene (DNA-Polymerase b, APE, XRCC1, Ligase III) durch Transfektion entsprechender Expressionskonstrukte zu modulieren, um dadurch die Reparatur definierten DNA-Läsionen zu beeinflussen und die Resistenz der Zellen gegenüber Alkylantien zu verstärken. Wir wollen auch die Induzierbarkeit von MGMT wie auch anderer Reparaturgene (Polb, APE) in menschlichen Normal- und Tumorgeweben untersuchen und Mechanismen ihrer gewebsspezifischen Regulation aufklären.

• DFG Programme: Research Grants