Dokument: Optimierung konditional replikativer Adenoviren für die Virotherapie von gynäkologischen Tumoren

Titel:	Optimierung konditional replikativer Adenoviren für die Virotherapie von gynäkologischen Tumoren
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3465
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20060718-001465-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Herrmann, Isabell [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,85 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Dall, Peter [Gutachter] Prof. Dr. Wunderlich, Frank [Gutachter]
Stichwörter:	Adenoviren, Gentherapie, CRAds, konditional replikative Adenoviren, Mammakarzinom, Ovarialkarzinom, MDR1 Promotor, ALA PromotorAdenovirus, genetherapy, CRAd, conditionally replicating adenovirus, breast cancer, ovarian cancer, mdr1 promoter, ALA promoter
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Konditional replikative Adenoviren (CRAds) repräsentieren onkolytische Agenzien, die gegenüber nicht-replikativen Adenoviren (Ad) eine verbesserte Tumortransduktion bewirken. Die Virotherapie mit CRAd-Vektoren nutzt die tumorspezifische Virusreplikation, um eine Lyse des Tumorgewebes zu erzielen. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung von CRAd-Vektoren, die hinsichtlich ihrer Gentransferrate und Spezifität für gynäkologische Tumorerkrankungen optimiert wurden. Der Promotor des Milchproteins „humanes alpha-Lactalbumin“ (ALA) eignet sich aufgrund der brustspezifischen Expression für die Therapie des Mammakarzinoms. Hingegen ermöglicht der Zytostatika-induzierbare Promotor des multiple drug resistance gene 1 (MDR) das Erreichen von chemoresistenten Karzinomen. Bei der Charakterisierung der Promotoren wurde die ALA-Promotoraktivität spezifisch in Mammakarzinomzellen nachgewiesen. Neben der basalen MDR-Expression in Ovarialkarzinomzellen wurde die Zytostatika-Responsivität des MDR-Promotors in Doxorubicin-resistenten Tumorzellen belegt. Die Infektionsrate konnte bei gynäkologischen Karzinomen durch die Modifikation der Ad-Fiber gesteigert werden. Insbesondere primäre Tumorzellen, die häufig resistent gegenüber einer Ad5-Infektion sind, wurden effizient durch 5/3 Fiber-pseudotypisierte CRAds infiziert. Gleichzeitig wurde die unspezifische Toxizität des Ad5/3-Gentransfers an primären Normalgewebszellen reduziert. Die CRAd-Konstruktion erfolgte durch die Insertion der Kandidatenpromotoren in ein 5/3 Fiber-pseudotypisiertes Ad-Genom, wobei die Expression des viralen immediate early gene E1A über den ALA- bzw. MDR-Promotor reguliert wurde. Eine 24bp-Deletion (d24) im E1A-Gen sollte die CRAd-Replikation in ruhenden Normalzellen verhindern. Das resultierende CRAd Ad5/3ALAd24 induzierte sowohl in etablierten als auch primären Mammakarzinomzellen spezifische Onkolysen, während die Vitalität primärer Normalgewebszellen nicht beeinträchtigt wurde. Die Tumorspezifität einer Ad5/3ALAd24 vermittelten Virotherapie wurde durch die selektive Replikation in MaCa-Zellen belegt. Aufgrund der Tumorspezifität ist Ad5/3ALAd24 potentiell für die Virotherapie des metastasierten Mammakarzinoms geeignet. Ad5/3MDRE1 und Ad5/3MDRd24 erzielten bei Primärtumoren mit Polychemoresistenz Zytotoxizitäten, die die Onkolysen der potenten Kontrollviren Ad5Wt und Ad5/3d24 überstiegen. So könnten Ad5/3MDRE1 und Ad5/3MDRd24 in Kombination mit herkömmlichen Chemotherapien die Eliminierung polychemoresistenter Tumore ermöglichen, die durch heutige Therapieoptionen nicht erreicht werden. Conditionally replicating Adenoviruses (CRAds) represent innovative oncolytic agents for combined chemo gene therapy to improve the outcome of advanced tumour disease. Virotherapy makes use of CRAd vectors as CRAds selectively replicate in cancer tissues and induce oncolysis of permissive tumour cells. Aim of this study was the optimisation of therapeutic CRAd vectors concerning gene transfer efficiency and specificity for gynaecological tumour disease. Performing luciferase reporter assays, the activity of the promoter of the human alpha-lactalbumin (ALA) was specifically demonstrated in breast cancer cells. Beside the basal transcriptional activity of the multiple drug resistance gene 1 (MDR) in ovarian cancer cells, the MDR promoter activity was induced in chemo resistant ovarian tumour cells. The infection efficiency of adenoviral vectors was enhanced by 5/3 fiber pseudotyping in relation to Ad5 vectors concerning gynaecological carcinomas. Particularly, clinical relevant primary tumours which are often resistant to Ad5 infection were most efficiently transduced by 5/3 chimeric CRAds. In addition, the unspecific toxicity to healthy normal tissue was dramatically reduced by 5/3 chimeric CRAds. Regarding CRAd vector construction, the transcriptional targeting approach was introduced into a 5/3 fiber pseudotyped CRAd vector to increase both specificity and efficacy. Tight replication control was achieved by the insertion of the ALA or MDR1 promoters regulating the expression of the early adenoviral E1A gene. A 24bp deletion of the E1A gene (d24) aimed at the suppression of adenoviral replication in quiescent cells. The ALA promoter controlled CRAd Ad5/3ALAd24 selectively killed established breast cancer cells as well as clinical relevant breast caner specimens. Moreover, the oncolytic activity of Ad5/3ALAd24 was strongly suppressed in healthy mammary cells proving tumour specificity. Replication studies confirmed that the transcriptional activity of ALA selectively induced CRAd replication in cancer cells. Due to its tumour specificity Ad5/3ALAd24 is potentially suited for the systemic virotherapy of disseminated disease. The outstanding potential of a MDR1 promoter regulated CRAd therapy was attested for advanced chemo resistant carcinomas where traditional therapy options fail today. The oncolytic activities of Ad5/3MDRE1 and Ad5/3MDRd24 were superior to the potent control virus Ad5wt and Ad5/3d24 in chemo resistant gynaecological primary tumours. Therefore, the combination of chemotherapy and a MDR-promoter regulated virotherapy represents a powerful tool for the elimination of chemo resistant cancer cells.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	18.07.2006
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	09.06.2006
Datum der Promotion:	09.06.2006