Antisense und siRNA Zellaufnahme durch Antikörper Fragmente

Antisense Oligonukleotide (ASO) und short interfering RNA (siRNA) sind beides Nukleinsäure basierte Substanzgruppen, die eine spezifische Hemmung der Biosynthese eines einzelnen Proteins bewirken. Obwohl diese Arten der Gentechnik etablierte Methoden in der molekularbiologischen Forschung sind, ist ihre Anwendung als Arzneistoffe bislang wegen schlechter pharmakokinetischer Eigenschaften und unspezifischen Effekten nicht möglich. In letzter Zeit sind einige Antisense Oligonukleotide in Phase III der klinischen Prüfung gescheitert. Die Anwendung von siRNA im lebenden Organismus ist wegen der unzureichenden Stabilität unmöglich. Diese Umstände zeigen deutlich, dass eine weitere Verbesserung dieser Wirkstoffgruppen nötig ist, um wirksame Arzneistoffe zu erhalten. Das Projektziel ist die gezielte Modifikation von Oligonukleotiden zur Steigerung der Zellaufnahme in vitro und in vivo. Die kovalente Anknüpfung sowie die Komplexbindung von Antikörpern oder synthetischen Proteinen mit Antikörperwirkung an Oligonukleotiden soll deren Zellaufnahme ermöglichen. Während des Aufenthaltes an der Universität Zürich werden Konjugate und Komplexe aus Antitumor-Oligonukleotiden mit rekombinanten Antikörperfragmenten und repeat Proteinen, die gegen das epitheliale Zelladhäsionsmolekül (Ep-CAM) oder das Oncoprotein Her-2 gerichtet sind, synthetisiert. Diese Konjugate sollen erhöhen die Zellaufnahme durch Rezeptor- vermittelte Endozytose erhöhen und zusätzlich zu einem spezifischen Tumor-Targeting führen, indem sie verstärkt in Krebszellen aufgenommen werden, da diese das entsprechende Antigen in einem höheren Ausmaß exprimieren. Als Linker wird eine neuartiger Hydrazonbindung getestet, die im leicht sauren Millieu von Krebszellen gespalten wird und so die Freisetzung des Oligonukleotids aus dem Endosom unterstützt. Außerdem wird die Wirkung von Immunliposomen, die durch Komplexbindung mit Oligonukleotiden beladen sind, untersucht. Die Wirkung der neuen Verbindungen wird in mehreren etablierten Zellkulturtests evaluiert. Das Ausmaß der Zellaufnahme sowie die genaue Lokalisation in der Zelle wird mit konfokaler Laserscantechnologie überprüft. Die Forschungsergebnisse sollen zur Entwicklung von hoch wirksamen und sicheren Medikamenten auf Nukleinsäurebasis beitragen.