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Hintergrund: Die Gentherapie gilt in vielen Krankheitsmodellen als vielversprechender Behandlungsansatz. Virale Vektoren finden in der Klinik bereits ihre Anwendung, allerdings wird aufgrund limitierender Faktoren und potentieller Nebenwirkungen nach nicht-viralen Alternativen gesucht. Der von uns entwickelte Therapieansatz zur Behandlung der neovaskulären altersbedingten Makuladegeneration (AMD) beinhaltet die subretinale Transplantation genetisch modifizierter Pigmentepithelzellen, die den anti-angiogenen Pigment Epithelium-Derived Factor (PEDF) stabil überexprimieren. PEDF ist der natürliche Gegenspieler des pro-angiogenen Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), dessen vermehrte Expression zu den Hauptauslösern der neovaskulären AMD zählt. Das PEDF Gen wird mit Hilfe des nicht-viralen Sleeping Beauty (SB100X) Transposon Systems in die Zellen eingebracht. Als Expressionsvektor dient das pFAR4-Plasmid, dessen Rückgrat frei von Antibiotikaresistenzgenen ist.

Methoden: Das SB100X-kodierende pFAR4-Plasmid wurde zusammen mit dem PEDF-kodierenden pFAR4-Plasmid mittels Elektroporation in primäre humane Pigmentepithelzellen eingebracht. Die für die Elektroporation verwendete Zellzahl lag zwischen 5x103 und 1x104 Zellen. Die verstärkte PEDF Genexpression und die Beständigkeit der PEDF Sezernierung wurden mittels quantitativer Real-Time PCR, Immunoblotting und ELISA analysiert.

Ergebnisse: Geringe Zellzahlen von 5x103 und 1x104 primären humanen Pigmentepithelzellen konnten wiederholt erfolgreich mit dem pFAR4-SB100X-PEDF System transfiziert werden. Rekombinantes PEDF wurde kontinuierlich über einen Zeitraum von wenigstens 7 Monaten sezerniert. Die Sezernierungsrate lag bei 1,06 ± 0,82 ng PEDF/Std./1x104 Zellen und war im Vergleich zu den nicht-transfizierten Kontrollzellen um das ca. 17-fache erhöht.

Schlussfolgerungen: Die Verknüpfung der SB100X und der pFAR4 Technologie führt zu einer langanhaltenden PEDF Sezernierung in primären humanen Pigmentepithelzellen. Durch den Wegfall des Antibiotikaresistenzgens wird die Sicherheit des nicht-viralen SB100X Transposon Systems weiter erhöht. Diese Ergebnisse sind ein erster wichtiger Schritt für den von uns entwickelten Ansatz zur gentherapeutischen Behandlung von Patienten mit neovaskulärer AMD, deren klinische Studie das Endziel des von der EU im 7. Forschungsrahmenprogramm geförderten Projektes TargetAMD ist.