Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Mausmodell zum Test von Krebsmedikamenten

19.07.2011
Nur jedes zwanzigste Krebsmedikament schafft den Weg vom Labor auf den Markt. Dabei fallen die meisten neuen Wirkstoffe erst in späten Phasen der klinischen Entwicklung durch, was die exorbitant hohen Entwicklungskosten erklärt. Ein neues Mausmodell soll jetzt zu einem frühen Zeitpunkt Aufschluss darüber geben, ob ein potentielles Medikament wirkt und mit welchen Nebenwirkungen zu rechnen ist.

Zwischen 500 bis 600 Millionen Euro kostet die Entwicklung eines neuen Krebsmedikaments. Mithilfe eines neuen Mausmodells hofft eine Forschergruppe unter Federführung der Goethe-Universität die Kosten künftig zu senken. In Kooperation mit den Firmen Bayer Schering Pharma AG und Taconic Artemis GmbH simulierten sie die Ausschaltung eines der derzeit attraktivsten Ziel-Gene für neue Krebsmedikamente. Sie konnten nachweisen, dass Krebszellen dadurch an der ungehemmten Teilung gehindert werden, während gesunde Zellen kaum Schaden nehmen. Die Studie erscheint in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications.

Das derzeit intensiv erforschte Krebs-Gen, die Polo-like–Kinase 1 (Plk1), spielt eine zentrale Rolle bei der Zellteilung. Bisher konnte man allerdings im Mausmodell nicht erforschen, was passiert, wenn man es ausschaltet, da dieses Gen für die embryonale Entwicklung unverzichtbar ist. Die Forscher um Prof. Klaus Strebhardt vom Zentrum für Frauenheilkunde und Geburtshilfe der Universitätsklinik Frankfurt ersannen deshalb eine Methode, das Gen zu einem beliebigen Zeitpunkt der Entwicklung – und nicht schon von vornherein – stillzulegen. Sie schleusten dazu in die Zellen der Mäuse kurze RNA-Abschnitte von etwa 20 bis 22 Basenpaaren Länge ein, die verhindern, dass von dem Krebs-Gen abgelesene Informationen in Proteine umgesetzt werden. Diese als RNA-Interferenz bekannte Methode entwickelten die Forscher weiter zu einem induzierbaren System: Es ist so konstruiert, dass die Expression von Plk1-spezifischer RNA und damit die Stilllegung des Gens erst durch das Antibiotikum Doxyzyklin induziert werden. So können die Mäuse heranwachsen und das betreffende Gen wird erst im Erwachsenenalter durch Doxyzyklin abgeschaltet (Knockdown des Gens).

Das Mausmodell (Plk1 iKD-Tiere) entwickelte die Arbeitsgruppe von Prof. Strebhardt in Kooperation mit den Firmen Bayer Schering Pharma AG und TaconicArtemis GmbH. Anschließend wurden die Mäuse phänotypisch charakterisiert. Dies geschah in Kooperation mit der German Mouse Clinic (Helmholtz-Zentrum München) und den beiden Münchener Universitäten sowie den Universitäten in Gießen und Hamburg. „Erstaunlicherweise haben wir trotz effizientem Knockdown von Plk1 in verschiedenen Geweben der Maus nach sechswöchiger Gabe von Doxyzyklin keine massiven strukturellen oder funktionellen Anomalien entdeckt“, so Strebhardt. „Diese Beobachtung steht im diametralen Gegensatz zur Rolle von Plk1 in Krebszellen unterschiedlichen Ursprungs, die durch Hemmung von Plk1 in kurzer Zeit die Teilungsaktivität einstellen und in die Apoptose gehen.“ Um den überraschenden Befund der Plk1 iKD-Tiere weiter zu überprüfen, untersuchten die Forscher unterschiedliche primäre Zellen in Kultur unter kontrollierten Bedingungen. Sie wurden, wie zuvor im Tierversuch, durch RNA-Interferenz in ihrer Plk1 Expression gehemmt und analysiert. Auch in diesem System bestätigten sich die Ergebnisse der Tierversuche: Im Gegensatz zu Tumorzellen hängen gesunde Zellen nur in sehr geringem Maße von der Plk1 Expression ab. Insofern schadet es auch gesunden Zellen kaum, wenn das Plk1-Gen stillgelegt wird, während die Krebszellen gezielt bekämpft werden.

„Induzierbare RNAi-basierte Mausmodelle stellen eine attraktive Möglichkeit dar, Genexpression reversibel zu kontrollieren, um die gezielte Inaktivierung von Genen zu studieren. Unsere Arbeit ist eine Machbarkeitsstudie, die der Frage nachgeht, ob induzierbare RNAi-basierte Mausmodelle geeignet sind, die Toxizität von zielgerichteten Krebsmedikamenten vorherzusagen“, erklärt Klaus Strebhardt. „Die ähnlichen Ergebnisse des Plk1-Knockdowns in transgenen Tieren und kultivierten primären Zellen haben die präklinische Relevanz und den prädiktiven Nutzen des induzierbaren iKD-Mausmodells validiert. Dieses neue Tiermodell liefert Informationen über Mechanismus-basierte Toxizitäten, die als Ergebnis der pharmakologischen Hemmung von Plk1 auftreten können. Unsere Vorgehensweise ist auf viele andere Krebs-relevante Ziel-Gene übertragbar.“ Die Studie wurde maßgeblich von der Carls-Stiftung, der Else-Kröner-Fresenius-Stiftung und der Deutschen Krebshilfe gefördert.

Publikation:
Raab, M. et al.: Toxicity modeling of Plk1-targeted therapies in genetically engineered mice and cultured primary mammalian cells, Nature Communications, 19.7. 2011 Doi: 10.1038/ncomms1395

Informationen: Prof. Klaus Strebhardt, Zentrum für Frauenheilkunde und Geburtshilfe der Universitätsklinik Frankfurt, Campus Niederrad , Tel: (069) 6301-6894, Strebhardt@em.uni-frankfurt.de.

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 1914 von Frankfurter Bürgern gegründet, ist sie heute eine der zehn drittmittelstärksten und größten Universitäten Deutschlands. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Parallel dazu erhält die Universität auch baulich ein neues Gesicht. Rund um das historische Poelzig-Ensemble im Frankfurter Westend entsteht ein neuer Campus, der ästhetische und funktionale Maßstäbe setzt. Die „Science City“ auf dem Riedberg vereint die naturwissenschaftlichen Fachbereiche in unmittelbarer Nachbarschaft zu zwei Max-Planck-Instituten. Mit über 55 Stiftungs- und Stiftungsgastprofessuren nimmt die Goethe-Universität laut Stifterverband eine Führungsrolle ein.

Herausgeber: Der Präsident
Abteilung Marketing und Kommunikation, Postfach 11 19 32,
60054 Frankfurt am Main
Redaktion: Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation
Telefon (069) 798 – 2 92 28, Telefax (069) 798 - 2 85 30,
E-Mail hardy@pvw.uni-frankfurt.de

Dr. Anne Hardy | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-frankfurt.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Künstlicher Leberfleck als Frühwarnsystem
19.04.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Weltweit einmalig: Korrekte Diagnose der Lungentuberkulose in nur drei Tagen
16.04.2018 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nachhaltige und innovative Lösungen

19.04.2018 | HANNOVER MESSE

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur optischen Kernuhr

19.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics