Effektormoleküle des angeborenen Immunsystems zur onkolytischen Therapie von Weichgewebssarkomen
Final Report Abstract
Die onkolytische Wirkung synthetisch hergestellter D,L-Aminosäure-Peptide gegenüber Weichgewebssarkomen konnte nachgewiesen und bestätigt werden. In zunächst durchgeführten in vitro-Versuchen konnte eine signifikante zytotoxische Wirkung gegenüber Weichgewebssarkomzellen ermittelt werden, welche sich über eine pH-Erniedrigung des Mediums noch einmal deutlich verstärken ließ. Diese pH-Abhängigkeit macht die Peptide zu interessanten Kandidaten für die Bekämpfung maligner Zellen, da diese sich häufig, bedingt durch ihr schnelles Wachstum, in saurem Milieu befinden. Die anschließende Etablierung eines in vivo Modells und einer verbesserten und angepassten Therapie zeigte ebenfalls eindeutige onkolytische Eigenschaften. Bei allen Modellen konnte eine teilweise bis komplette Remission der Tumore nach intratumoraler Therapie mit dem Peptid erzielt werden. Ein möglicher Wirkmechanismus der Host Defense Peptide ist über membranzerstörende Eigenschaften definiert. Hierbei kommt es durch elektrostatische Wechselwirkungen zu einer Anlagerung der Peptide an die Plasmamembran. Das Erreichen einer bestimmten Konzentrationsschwelle führt dann zu einer Membranzerstörung, z.B. durch Interkalierung der Peptide in die Membran. Untersuchungen mit spezifisch gegen das Peptid gerichtetem Antikörper konnten eine intrazelluläre sowie membranständige Lokalisation nachweisen. Eine genotoxische Aktivität des Peptids gegenüber Sarkomzellen ist eine andere potentielle Wirkungsweise, die die onkolytischen Effekte erklären könnte. Weitere Versuche müssen folgen, um die genauen Eigenschaften des Peptids zu entschlüsseln. Eine zusätzliche Etablierung des syngenen, immunkompetenten Modells mit murinen Fibrosarkomzellen ist ein weiterer Schritt zur Aufklärung der Wirkmechanismen, denen diese Peptide unterliegen. Durch eine Weiterentwicklung dieses Modells kann eine Annäherung an die klinische Situation stattfinden und der eventuelle immunologische Einfluss bestimmter Host Defense Peptide besser charakterisiert werden. Eine Überraschung stellte die schwierige Handhabung der primären Sarkomzellen aus frisch resektiertem Gewebe dar. Die Kultivierung der Zellen gelang uns in den meisten Fällen, jedoch konnten nachfolgende Versuche durch das oft langsame Wachstum der Zellen nicht durchgeführt werden. Eine stabile Transfektion bzw. Transduktion der Zellen mit bestimmten Reportergenkonstrukten blieb auch nach Prüfung mehrerer Versuchsbedingungen erstaunlicherweise erfolglos. In zukünftigen Arbeiten soll die Charakterisierung der verwendeten Peptide im Vordergrund stehen. Das Ziel soll es sein, den Wirkmechanismus der Peptide näher zu beleuchten, um eine effektive Therapie zu ermöglichen. Hierzu sollen Bindungspartner der Peptide sowie eventuelle Veränderungen in der Genexpression nach Therapie mit HDPs gefunden werden. Durch die Verwendung des immunkompetenten Xenograftmodells soll im Weiteren die mögliche immunmodulatorische Wirkung der Peptide veranschaulicht werden. Um eine eventuelle klinische Anwendung in Betracht ziehen zu können, soll ein Metastasenmodell etabliert werden, an welchem verschiedene Applikationsformen (intraperitoneal/intravenös) erprobt werden sollen.
Publications
- Host defense-like lytic peptide suppresses growth of human sarcoma. Gordon Research Conference - Antimicrobial Peptides, Ventura, (USA)
Hauk J, Schubert C, Jacobsen F, Hirsch T, Al-Benna S, Stricker I, Shai Y, Steinau HU, Steinstraesser L
- Establishment of a primary human sarcoma model in athymic nude mice, Hum Cell
Steinstraesser L, Jacobsen F, Schubert C, Gevers K, Steinau HU, Al-Benna S
(See online at https://doi.org/10.1111/j.1749-0774.2010.00085.x)
