Dokument: Analyse zur nichtkanonischen Wirkung von Inhibitoren der Transkriptionskontrolle im Harnblasenkarzinom

Titel:	Analyse zur nichtkanonischen Wirkung von Inhibitoren der Transkriptionskontrolle im Harnblasenkarzinom
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=70793
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20250923-105259-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Thy, Sophia [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 5,53 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 17.09.2025 / geändert 17.09.2025
Beitragende:	Hoffmann, Michéle Janine [Gutachter] Fritz, Gerhard [Gutachter]
Stichwörter:	Urothelkarzinom, epigenetische Inhibitoren, BET-Inhibitor, HDAC-Inhibitor, PLX, Romidepsin
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Das muskelinvasive Urothelkarzinom (UC) wird, unter anderem, mit cisplatinbasierter Chemotherapie behandelt. Die Wirksamkeit dieser Therapie ist jedoch häufig durch die Ausbildung einer Chemoresistenz der Tumorzellen limitiert. Daraus leitet sich der Bedarf an neuen Wirkstoffen in der medikamentösen Therapie des UC ab. Im UC konnten bereits eine Vielzahl von Mutationen und Expressionsveränderungen epigenetischer Enzyme nachgewiesen werden. Diese tragen zur Krankheitsentstehung bei und können zur Therapieresistenz führen, stellen aber auch ein mögliches pharmakologisches Ziel in der Therapie dar. So kann die pharmakologische Inhibition von epigenetischen Enzymen ein sinnvoller Angriffspunkt für eine medikamentöse Tumortherapie des UC sein. Daher sollte in dieser Arbeit die Wirkung eines Inhibitors von Bromodomänen (BET)-Proteinen der zweiten Generation namens PLX51107 (PLX) auf UC-Zellen und benigne Epithelzellen (HBLAK Zelllinie) charakterisiert werden. Diese Wirkung sollte mit der von Romidepsin, einem etablierten Inhibitor von Histondeacetylasen (HDAC) der Klasse I verglichen werden. Während HDACs zu den epigenetischen erasern gehören, zählen BET-Proteine zu den epigenetischen readern, die die Acetylierung an Histonschwänzen erkennen und die Transkriptionsmaschinerie rekrutieren. Über durchflusszytometrische Analysen und Western Blots nach Behandlung konnten Induktion von Apoptose und Hemmung der Proliferation in UC-Zelllinien nachgewiesen werden. Analysen des Transkriptoms mittels RNA-Sequenzierung und anschließende Validierungen via RT-PCR ergaben unterschiedliche molekulare Wirkungen der beiden Substanzen auf Komponenten der DNA-Reparatur. Insbesondere Gene der Homologen Rekombination (HR) und des nicht homologen end joinings (NHEJ) wurden besonders durch PLX vermindert exprimiert. HR-defiziente Tumoren wie z.B. Mamma- und Ovarialkarzinome sind empfindlich gegenüber PARP-Inhibitoren. Daher wurde eine Kombinationsbehandlung mit dem PARP-Inhibitor Talazoparib untersucht. Weiter sollte in dieser Arbeit untersucht werden, ob die Wirksamkeit einer Behandlung mit Cisplatin, durch eine Kombination mit einem epigenetischen Inhibitor verbessert werden kann. Synergieanalysen mit Hilfe der Chou Talalay Methode ergaben für die Kombination mit Cisplatin einen robusten synergistischen Effekt mit PLX in UC-Zellen, aber nicht in der benignen Kontrolle. Die Kombination mit Romidepsin wirkte nur bei höheren Dosierungen synergistisch und auch in benignen HBLAK. Noch bessere Ergebnisse konnten für die Kombination mit PLX und Talazoparib erzielt werden. Auch hier war die Kombination mit Romidepsin unterlegen. Durch die Synergieeffekte waren Dosisreduzierungen möglich, die sich günstig mit Hinblick auf Normaltoxizität auswirken könnten. Diese reduzierten Dosierungen von Kombinationsbehandlungen wurden bezüglicher ihrer Wirkung auf das klonogene Wachstum, den Zellzyklus und die Apoptoseinduktion weiter untersucht. Auch hierbei zeigte sich die Kombination aus PLX und Talazoparib am effektivsten. Zusammenfassend lässt sich nach diesen in vitro Untersuchungen sagen, dass PLX dazu genutzt werden kann, die Anwendung von PARP-Inhibitoren auf Zellen ohne BRCA-Mutation zu erweitern. Durch die Synergieeffekte kann mit niedriger Dosierung in Tumorzellen effektiv Apoptose induziert werden, somit werden benigne Zellen werden besser geschont. Zukünftig sollte die neue Kombinationstherapie über in vivo Versuche validiert werden. Muscle-invasive urothelial carcinoma (UC) is treated with cisplatin-based chemotherapy, among other things. However, the effectiveness of this therapy is often limited by the development of chemoresistance in the tumour cells. This gives rise to the need for new active substances in the drug therapy of UC. Many mutations and changes in the expression of epigenetic enzymes have already been identified in UC. These contribute to the development of the disease and can lead to treatment resistance but also represent a potential pharmacological target in therapy. Pharmacological inhibition of epigenetic enzymes could therefore be a useful target for drug-based tumour therapy of UC. Therefore, the aim of this study was to characterise the effect of a second-generation inhibitor of bromodomain (BET) proteins called PLX51107 (PLX) on UC cells and benign epithelial cells (HBLAK cell line). This effect should be compared with that of Romidepsin, an established inhibitor of class I histone deacetylases (HDACs). While HDACs are epigenetic erasers, BET proteins are epigenetic readers that recognise acetylation at histone tails and recruit the transcription machinery. Flow cytometric analyses and Western blots after treatment demonstrated induction of apoptosis and inhibition of proliferation in UC cell lines. Analyses of the transcriptome using RNA sequencing and subsequent validation via RT-PCR revealed different molecular effects of the two substances on components of DNA repair. In particular, genes of homologous recombination (HR) and non-homologous end joining (NHEJ) were particularly reduced by PLX. HR-deficient tumours such as breast and ovarian carcinomas are sensitive to PARP inhibitors. Therefore, a combination treatment with the PARP inhibitor Talazoparib was investigated. This study also aimed to investigate whether the efficacy of treatment with cisplatin can be improved by combining it with an epigenetic inhibitor. Synergy analyses using the Chou Talalay method showed a robust synergistic effect for the combination with cisplatin with PLX in UC cells but not in the benign control. The combination with Romidepsin only had a synergistic effect at higher doses and also in benign HBLAK. Even better results were achieved for the combination with PLX and Talazoparib. Here, too, the combination with Romidepsin was inferior. The synergistic effects enabled dose reductions that could have a favourable effect regarding normal toxicity. These reduced doses of combination treatments were further analysed regarding their effect on clonogenic growth, the cell cycle, and apoptosis induction. Here, too, the combination of PLX and Talazoparib proved to be the most effective. In summary these in vitro results suggest that PLX can be used to extend the application of PARP inhibitors to cells without a BRCA mutation. Due to the synergy effects, apoptosis can be effectively induced in tumour cells at low doses, while benign cells are better protected. In future, the new combination therapy should be validated by in vivo trials.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	23.09.2025
Dateien geändert am:	23.09.2025
Promotionsantrag am:	18.04.2025
Datum der Promotion:	16.09.2025