Dokument: Pharmakologische Charakterisierung eines neuartigen MDM2-spezifischen α-Helix-Mimetikums in Zellkulturmodellen zur zielgerichteten Therapie des triple-negativen Mammakarzinoms
| Titel: | Pharmakologische Charakterisierung eines neuartigen MDM2-spezifischen α-Helix-Mimetikums in Zellkulturmodellen zur zielgerichteten Therapie des triple-negativen Mammakarzinoms | |||||||
| Weiterer Titel: | Pharmacological Characterization of a novel MDM2-specific α-Helix Mimetic in Cell Culture Models for Targeted Therapy in Triple-Negative Breast Cancer | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=69055 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20250320-111841-4 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | On, Jasmin Linh [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. med. Fehm, Tanja [Gutachter] Prof. Dr. med. Stöcklein, Nikolas H. [Gutachter] Prof. Dr. med. Gasteiger, Georg [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Das triple-negative Mammakarzinom (TNBC) ist die aggressivste Form aller Brustkrebs-Subtypen. Die verfügbaren Behandlungsmöglichkeiten sind limitiert, sodass neue pharmakologische Zielstrukturen gesucht werden müssen. Eine mögliche therapeutische Strategie in der Onkologie stellt die Inhibition des Onkoproteins Murine double minute 2 homolog (MDM2) dar, die folglich zur Apoptoseinduktion in p53-Wildtyp-Tumoren führt. MDM2 ist der wichtigste negative Regulator des Tumorsuppressorproteins p53. Über die Rolle des MDM2 beim TNBC, bei dem in bis zu 80 % der Fälle eine p53-Mutation vorliegt, ist bisher nur wenig bekannt. In Vorarbeiten wurde der neuartige MDM2-adressierende Inhibitor VWK603 identifiziert, der überraschenderweise einen Zelltod in der p53-mutierten TNBC-Zelllinie MDA-MB-231 induzierte. Aus diesen Daten ergab sich die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit, VWK603 pharmakologisch detaillierter zu charakterisieren und eine mögliche Anwendung in der Behandlung des TNBC zu überprüfen.
Dafür wurden drei TNBC-Zelllinien mit einer p53-Mutation (MDA-MB-231, MDA-MB-436 und MDA-MB-468) mit VWK603 oder mit dem MDM2-Inhibitor Nutlin-3a als Referenzsubstanz behandelt. Anschließend wurde die Zellviabilität mittels des CellTiter-Glo Assays bestimmt. Zur Überprüfung der Wirkungsabhängigkeit vom p53-Status wurden Kolonkarzinomzelllinien HCT116 mit einem p53-Wildtyp bzw. mit einem p53-Knockout herangezogen. Darüber hinaus wurden die Bax/Bcl-2-Ratios als Maß der Apoptosesensitivität mittels quantitativer Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion in nicht toxischen Wirkstoffkonzentrationen in den MDA-MB-231-Zellen bestimmt. Zur Evaluation der potenziellen Nebenwirkungen wurden nicht maligne NIH-3T3-Fibroblasten und MCF-10A-Zellen verwendet. Insgesamt wurde in allen TNBC-Zelllinien eine signifikante Zellviabilitätsreduktion für beide getesteten MDM2-adressierenden Inhibitoren beobachtet. Für VWK603 wurden IC50-Werte zwischen 3,67 µM und 6,58 µM und für Nutlin-3a IC50-Werte zwischen 19,36 µM und 23,15 µM bestimmt. Ein signifikanter Konzentrationsunterschied der IC50-Werte in den beiden Kolonkarzinomzelllinien lag nicht vor. Für VWK603 wurde eine deutliche Erhöhung der Bax/Bcl-2-Ratio dargestellt. In den nicht malignen Zelllinien NIH-3T3 und MCF-10A wurde eine Zellviabilitätsreduktion durch VWK603 mit IC50-Werten von 4,53 µM und 16,29 µM bestimmt. Die in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass VWK603 in TNBC-Zellen effizient die Zellviabilität reduziert, wobei als grundlegender Mechanismus eine Induktion der Apoptose angenommen werden kann. Hinsichtlich der Antitumorwirkung zeigte sich VWK603 potenter als Nutlin-3a. Die in den TNBC-Zellen offensichtlich p53-unabhängige Zellviabilitätsreduktion lässt sich möglicherweise auf Mechanismen wie die Inhibition der MDM2/p73-Interaktion zurückführen, die zukünftig charakterisiert werden sollen. Insgesamt weisen die durchgeführten Studien darauf hin, dass VWK603 erfolgreich für eine zielgerichtete Behandlung des p53-mutierten TNBC weiterentwickelt werden könnte.The triple-negative breast cancer (TNBC) is the most aggressive form among all mamma carcinoma subtypes. Due to its limited therapy, identification of new pharmacological targets is an urgent medical need. One possible strategy in oncology is the inhibition of the oncoprotein murine double minute 2 homolog (MDM2) leading to apoptosis induction in wild-type p53 tumors. MDM2 is the most important negative regulator of the tumor suppressor protein p53. Despite the fact that in TNBC p53 mutations occur in 80% of all cases, little is known about the role of MDM2 inhibitors in this mamma carcinoma subtype. In preliminary studies, a novel MDM2-addressing inhibitor named VWK603 was identified to induce cell death in the p53-mutated TNBC cell line MDA-MB-231. Hence, the aims of this dissertation are the pharmacological characterization of the novel compound VWK603 and the evaluation of its potential use in the treatment of TNBC. In the study presented here, p53-mutated TNBC cell lines (MDA-MB-231, MDA-MB-436, MDA-MB-468) were treated with the novel compound VWK603 or with the reference MDM2 inhibitor Nutlin-3a. Subsequently, cell viability was measured by CellTiter-Glo Assay. Colon carcinoma cell lines HCT116 with p53 wild-type or with p53 knockout were chosen to investigate the p53 dependency of both MDM2-addressing inhibitors. Furthermore, Bax/Bcl-2 ratio as a marker for apoptosis susceptibility was determined by quantitative real-time polymerase chain reaction in MDA-MB-231 cells treated with non-toxic concentrations of VWK603. Finally, for evaluation of first potential side effects, non-malignant cell lines NIH-3T3 and MCF-10A treated with VWK603 were investigated. In all investigated TNBC cell lines, a significant reduction of cell viability was observed for both MDM2-addressing inhibitors. IC50 values of VWK603 ranged from 3.67 µM to 6.58 µM and from 19.36 µM to 23.15 µM for the reference compound Nutlin-3a. No significant differences in IC50 values were observed between both HCT116 cell lines. A significant improvement of the Bax/Bcl-2 ratio was detected in MDA-MB-231 cells treated with non-toxic concentrations of VWK603. A distinct reduction of cell viability with IC50 values of 4.53 µM and 16.29 µM, respectively, was also determined in NIH-3T3 fibroblasts and MCF-10A cells. The findings of this dissertation reveal an efficient reduction of cell viability in TNBC cells by the novel MDM2-addressing inhibitor VWK603 and suggest the induction of apoptosis as the underlying cell death inducing mechanism. In comparison to Nutlin-3a, VWK603 illustrated a superior potency indicating a higher antitumoral effect. Regarding the apparent p53-independent reduction of the cell viability in the TNBC cell lines, possible underlying pharmacological mechanisms, e.g., the inhibition of the interaction between MDM2 and p73, should be investigated in the future. Taken together, the results of this dissertation suggest that VWK603 could provide a promising candidate for preclinical drug development for personalized therapy of TNBC in the future. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 20.03.2025 | |||||||
| Dateien geändert am: | 20.03.2025 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 30.11.2023 | |||||||
| Datum der Promotion: | 30.01.2025 |
