Experimental evaluation of gene silencing as potential therapeutic option in the treatment of multiresistant Non-small-cell lung cancer

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URI: http://hdl.handle.net/10900/57307
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-dspace-573079
Dokumentart: Dissertation
Date: 2014
Language: English
Faculty: 4 Medizinische Fakultät
Department: Medizin
Advisor: Walker, Tobias (PD Dr.)
Day of Oral Examination: 2014-10-17
DDC Classifikation: 610 - Medicine and health
Keywords: Transfektion , RNS-Interferenz , Bronchialkrebs
Other Keywords: Chemoresistenz
siRNA transfection
gene silencing
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Inhaltszusammenfassung:

Nach den interdisziplinären S3-Leitlinien für Prävention, Diagnostik, Therapie und Nachsorge des nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinoms, ist die vielversprechendste Behandlungsstrategie aktuell ein individualisiertes und multidisziplinäres Konzept (Chemotherapie, Strahlentherapie sowie chirurgische Resektion). Darüber hinaus stellt die Chemotherapie eine wichtige Komponente der Behandlung aller Stadien der Erkrankung dar. Die Entwicklung der Chemoresistenz (bis zu 60% für Platin Derivate, bis zu 70% für Gemcitabine und Doxorubicine Derivate, sowie bis zu 40% für Paclitaxel und Docetaxel) ist aktuell das wichtigste Hindernis für eine effiziente Behandlung, insbesondere bei Zweit- und Drittlinientherapien. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein mögliches neues Therapieverfahren in der Behandlung der chemoresistenten Adenokarzinom-Zelllinien via siRNA Silencing von sechs spezifischen Moleküle (SRF, E2F1, Survivin, HIF 1, HIF 2 und STAT 3) auf Zellkulturniveau bearbeitet. Um die in vivo Bedingungen zu simulieren, wurde die Chemoresistenz gegen vier verschiedenen Chemotherapeutika (Gemcitabine, Vinflunine, Vinorelbine und Methotrexate) nach wiederholter lokaler Anwendung der oben genannten Mittel künstlich induziert. Die resistenten A 549 Adenokarzinom-Zelllinien wurden sodann unter Standardbedingungen bei 37°C und 5% CO2 kultiviert. Die Zellen wurden zwei Stunden bei 37°C mit spezifischen siRNA gegen SRF, E2F1, Survivin, HIF 1, HIF 2 und STAT 3 transfiziert. Die Effizienz des siRNA silencing sowie die suppressionsabhängige Reduktion des spezifischen intrazytoplasmatischen mRNA-Levels wurden über quantitative Echtzeit-PCR ausgewertet. Die residuellen Tumorzellen nach spezifischer siRNA Transfektion sowie das Tumorwachstum wurden mit einem CASY Zellzählsystem drei Tage nach der Transfektion analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass mit siRNA Transfektionen eine konzentrationsabhängige Wirkung auf die Viabilität der chemoresistenten Zellinien induziert werden konnte. Sowohl bei 25 nM als auch bei 100 nM siRNA, war die Unterdrückung der Tumorzellen in allen vier Gruppen wesentlich effizienter als in der Kontrollgruppe. Auf der anderen Seite zeigte die CASY Zellanalyse eine moderate Reduktion der chemoresistenten Adenokarzinom-Zelllinien in der Gemcitabine Gruppe, sowie eine sehr effiziente Unterdrückung der Zelllinien mit einer konsekutiven Reduktion der Tumormasse in der Vinorelbine, Vinflunine und Methotrexate Gruppe. Vor dem Hindergrund dieser ermutigenden in vitro Ergebnisse kann man zusammenfassend sagen, dass siRNA eine neue adjuvante Alternative in der Behandlung von chemoresistenten Adenokarzinomen sein könnte, durch eine spezifische siRNA Transfektion könnte eine sehr effiziente Unterdrückung von multiresistenten Zelllinien erreicht werden. Diese individualisierte temporäre Therapie (keine Gentherapie) eröffnet möglicherweise neue therapeutische Strategien für die Zukunft (z.B. siRNA Transfektion in Kombination mit verschiedenen thoraxchirurgischen Eingriffe unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine über eine isolierte Lungenperfusion) sowie ggf. neue Perspektiven in Bezug auf eine multimodale Therapie des Bronchialkarzinoms.

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