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 Verschwindende Äderchen: Diabetes schädigt kleine Blutgefäße am Herz und erhöht das Infarkt-Risiko
23.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Ein Knebel für die Anstandsdame führt zu Chaos in Krebszellen
22.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise