Neue chirale Phasen für die Kapillarelektrochromatographie

Forschungsprojekt P 13815Neue chirale Phasen für die Kapillarelektrochromatographie Martin SCHMID28.06.1999 Ziel dieses Projektes ist, neuartige chirale Phasen fur Kapillar-Hochleistungsflüssigchromatographie und Kapillarelektrochromatographie zu entwickeln. Diese Verfahren sollen zur Trennung der Enantiomeren von biologisch bzw. pharmakologisch relevanten Stoffen eingesetzt werden. Enantiomere stellen Moleküle dar, die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten und sich nicht in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften unterscheiden. Wohl aber unterscheiden sie sich gravierend in ihrer biologischen bzw. pharmakologischen Aktivität. In den meisten Fällen ist die Wirkung nur auf eines der Enantiorneren beschränkt; es können qualitative und quantitative Unterschiede in der Wirkung beobachtet werden. Das unerwünschte Enantiomer kann Nebenwirkungen oder in manchen Fällen sogar toxische Wirkungen aufweisen (z.B. Contergan). Daher ist die Entwicklung von Verfahren zur Trennung von Enantiomeren bzw. zur Kontrolle der Enantiomerenreinheit von großer Wichtigkeit. Im Rahmen dieses Projektes sollen neue chirale Phasen auf Polymerbasis entwickelt werden. Dabei sollen zwei neuartige Technologien zum Einsatz kommen, um die aufwendige Herstellung von Phasen auf Kieselgelbasis und das umständliche und schlecht reproduzierbare Packen von Kapillaren zu umgehen. Das eine Verfahren beruht auf in-situ Copolymerisation von Monomeren und dem chiralen Selektor direkt in der Kapillare unter Bildung einer "monolithischen" Phase, die andere Variante besteht in der Belegung der Kapillarwand mit Polymeren, die den chiralen Selektor inkorporiert enthalten. Wesentliche Vorteile der auf diese Weise hergestellten Kapillaren liegen neben der einfacheren und kostengünstigeren Herstellung in der Erzielung kürzerer Trennzeiten. Die Kapillaren sollen in Hinblick auf ihre Eignung zur Enantionaerentrennung an Hand verschiedener Wirkstoffgruppen getestet werden.

Das Adenokarzinom der Lunge ist in den industrialisierten Ländern mittlerweile der häufigste Lungentumor. Die Atypische Adenomatöse Hyperplasie (AAH) ist die bislang einzige bekannte Präneoplasie. Sie kann in eine hoch- und geringgradige Form unterteilt werden. In einer genetischen Untersuchung konnten wir zeigen, daß zwischen AAH und bronchioloalveolären Adenokarzinomen (BAC) eine große Übereinstimmung in Zahl und Art der Aberrationen besteht, sodaß die hochgradige AAH unabhängig von der Größe besser als frühes BAC aufzufassen ist. Wir habe weiters eine neue Präneoplasie beschrieben, die bronchioläre Zylinderzelldysplasie. Mit Lasermikrodissektion und molekularzytogenetischen Methoden haben wir gezeigt, daß sogar winzige dysplastische Zellgruppen, nicht größer als 1 mm im Durchmesser, bereits ausgeprägte genetische Verluste und Gewinne aufweisen können. Eine dritte Präneoplasie haben wir in einer kindlichen Lungenerkrankung, der kongenitalen zystischen adenomatoiden Fehlbildung untersucht, und mit den dort entstehenden kindlichen Adenokarzinomen verglichen. Wir konnten diese Präneoplasie bestätigen, und gleichzeitig nachweisen, daß die kindlichen Adenokarzinome genetisch weder mit Adenokarzinomen von Rauchern noch Nichtrauchern in Zusammenhang stehen, sondern eine eigene Gruppe bilden. Die Entwicklung eines Karzinoms ist, zumindest anfangs, stark von seiner Umgebung abhängig. In der Literatur wurde bereits die Frage aufgeworfen, ob Veränderungen im tumorassoziierten Stroma die Tumorentwicklung fördern oder initiieren können. Um dieser Frage nachzugehen, analysierten wir Adenokarzinome und Plattenepithelzellkarzinome und deren Stroma auf chromosomale Veränderungen. Im Gegensatz zu anderen Organen, scheinen Veränderungen im Stroma der Lunge keine wichtige Rolle zu spielen. Durch den Nachweis von Stresshormonen und Enzymen, die in die Detoxifikation carcinogener Substanzen involviert sind, konnten wir zeigen, daß das tumornahe Stroma Stress und toxischen Substanzen ausgesetzt ist, das tumorferne Stroma aber nicht. Normales Epithel scheint das darunterliegende Bindegewebe vor Schäden zu schützen, während diese Barrierefunktion im Tumor wegfällt. Veränderungen in der DNA der Zelle sind die ersten Schritte in der Tumorigenese, aber nicht alle Gene einer imbalanzierten chromosomalen Region haben einen Effekt auf diese Entwicklung. Deshalb haben wir für ausgesuchte Gene und chromosomale Regionen die Auswirkungen chromosomaler Veränderungen auf die RNA und Proteinebene verfolgt. Dafür nutzten wir erst kürzlich entwickelte Array Technologien. Die RNA wurde mittels Hybridisierung auf Glasobjektträgern mit mehreren tausend DNA spots untersucht, wobei jeder Spot ein anderes Gen repräsentiert. Proteinexpression wurde mittels Immunhistochemie auf Arrays mit kleinen Gewebestanzen untersucht. Am Ende dieser Studie haben wir eine Serie von Proteinen definiert, die sich einerseits als Prognosemarker eignen, andererseits aber auch neue Angriffsziele für neue Therapien bieten.