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Einleitung: Das duktale Pankreaskarzinom ist die 4. häufigste Ursache für krebsassoziierte Todesfälle in den USA. Die einzige kurative Behandlung stellt die chirurgische Therapie im frühen Stadium dar. Unglücklicherweise konnten Strahlen- und Chemotherapie bisher nicht zu einer signifikanten Verbesserung des Überlebens führen, obwohl eine Lebenszeitverlängerung und die Verbesserung klinischer Symptome erreicht werden konnten. Der Hauptgrund für die niedrige Response-Rate der Tumoren gegenüber onkologischer Therapie ist die starke Apoptoseresistenz der Karzinomzellen [1]. In letzter Zeit kamen zunehmend Defekte des mitochondrialen Apoptosesignalweges in den Fokus der Aufmerksamkeit, da dieser Signalweg die Wirkung von Radio- und Chemotherapie vermittelt [2, 3]. Bei den Defekten handelt es sich einerseits um intra-mitochondriale Proteine der Bcl-2 Familie, andererseits um die post-mitochondrial gelegenen Proteine der „Inhibitors of Apopotosis“ (IAP) Familie. Die Anzahl der Defekte, aber auch der Sachverhalt, dass diese sequentiell im Laufe des Zelltodsignalweges vorkommen, könnte die ausgeprägte Resistenz gegenüber onkologischer Therapie erklären. Hypothetisch wäre also anzunehmen, dass durch zielgerichtete Therapie mehrerer dieser Defekte eine positive Auswirkung auf die Signaltransduktion zu erreichen ist. Vor diesem Hintergrund war das Ziel der vorliegenden Studie, eine Technik zur simultanen Geninhibition mehrerer Zielgene zu etablieren, und die Effekte auf die Signaltransduktion zu beurteilen.

Material und Methoden: Durch Literaturrecherche identifizierten wir zunächst überexprimierte und prominente Proteine des mitochondrialen Zelltodsignalweges, namentlich Bcl-2, Survivin und XIAP. Die simultane Transfektion von MIA PaCa-2 Zellen erfolgte mit jeweils 200 ng siRNA, als Kontrollgruppen dienten eine unbehandelte Gruppe, eine nur mit Vehikel behandelte Gruppe sowie die einfache Transfektion der Zielgene mit 200ng siRNA plus 400ng non-sense RNA. Weiterhin erfolgte auch die Transfektion mit 600 ng siRNA für jedes der drei Zielgene. Die Validierung des knock-downs erfolgte mit RT-PCR und Western Blot. Die Quantifikation wurde mit Hilfe der Durchflusszytometrie und eines Caspase-Assays durchgeführt.

Ergebnisse: Durch simultane Transfektion konnte eine signifikante Reduktion der Expression aller drei Zielgene erreicht werden. Der Phänotyp der simultan transfizierten Zelllinie zeigte eine signifikant erhöhte Apoptoserate sowie Caspaseaktivierung im Vergleich mit den einfach transfizierten Kontrollgruppen.

Schlussfolgerung: Durch die neue Technik der simultanen Transfektion konnten wir eine signifikant erhöhte Zelltodrate gegenüber den Kontrollgruppen erreichen. Die ist unseres Wissens die erste gleichzeitige Geninhibition im Zelltodsignalweg. Unsere Ergebnisse integrieren bisherige Forschungsergebnisse aus der Apoptoseforschung mit neuen Techniken. Dadurch konnten wir theoretische Annahmen bezüglich des Informationsflusses beim Zelltod bestätigen. Einen interessanten Aspekt in der zukünftigen klinischen Anwendung sehen wir in der individualisierten Tumortherapie. Durch spezielle Berücksichtigung der tumoreigenen Zelldefekte könnten Therapien speziell auf diese Defekte ausgerichtet werden, während Normalgewebe mit abweichendem Expressionsmuster geschont wird.