Gezielte antifibrotische Gentherapie - Stammzellpotential von hepatischen Sternzellen
Final Report Abstract
Im Rahmen des Versuchsvorhabens ist es uns gelungen, ein Vektorsystem zu etablieren, das ein zellspezifisches Targeting von HSC über den Neurotrophinrezeptor p75NTR in gesunden und fibrotischen Lebern ermöglicht. Neben der ursprünglich vorgesehenen Modifikation der adenoviralen Vektoren mittels Polyethylenglykol (PEG), wurde von unseren Kooperationspartnern eine weitere Methode des spezifischen Zelltargetings über ein bispezifisches Adaptermolekül (S11) etabliert, welche in vivo eine höhere Transduktionsrate als der pegylierte Virus zeigte. Die Effizienz beider Targetingsysteme wird durch Aktivierung der Sternzellen in der fibrotischen Leber zusätzlich verbessert und damit eignen sie sich ideal als Grundlage antifibrotischer Therapieansätze. Um einen therapeutischen Einsatz des adenoviralen Targeting-Systems vorzubereiten, haben wir den Einfluss der Überexpression des inhibierenden Transkriptionsfaktors Lhx2 auf den Aktivierungsprozess der HSC untersucht. Mittels umfassender in vitro- und Genexpressionsanalysen konnten wir zeigen, dass eine Ad-vermittelte Überexpression von Lhx2 zwar Vitalitätsparameter der HSC, wie Proliferation, Migration, Apoptose und Kontraktilität beeinflusst, jedoch nicht zu einer deutlichen Hemmung des Aktivierungsprozesses führt. Im Modell der Gallengangsligatur- und CCl4-induzierten Leberfibrose der Maus konnten wir bislang keinen wesentlichen therapeutischen Effekt der adenoviralen Lhx2-Überexpression mit Hilfe der modifizierten Vektoren beobachten. Zusätzlich zu dem im Rahmen der DFG-Sachbeihilfe geplanten Versuchsvorhaben haben wir eine weitere gentherapeutische Therapiestrategie verfolgt, welche eine antifibrogene Wirkung über das Silencing des HSC-aktivierenden Transkriptionsfaktors Foxf im Modell der sekundären biliären Fibrose anstrebte. Dabei haben wir in Kooperation mit der Silence Therapeutics AG Berlin ein Lipoplex-basiertes HSC-spezifisches Deliverysystem als Alternative zum Ad-Vektor etabliert. Das erfolgreiche Silencing von Foxf1 führte zu einer reduzierten Proliferation und verminderten Kontraktilität von primär isolierten HSC in vitro und zur Verminderung des Fibrosegrades nach systemischer Applikation in Mäusen mit Gallengangsligatur. In einer weiteren Studie identifizierten wir mittels umfassender Expressionsanalysen und anschließender Korrelationsstudien Marker verschiedener Krankheitsstadien der cholestatischen Leberfibrose.
Publications
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Development of adenoviral delivery systems to target hepatic stellate cells in vivo. PLoS One 2013, 8(6):e67091
Reetz J, Genz B, Meier C, Kowtharapu BS, Timm F, Vollmar B, Herchenröder O, Abshagen K, Pützer BM
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Adenoviral overexpression of Lhx2 attenuates cell viability but does not preserve the stem cell like phenotype of hepatic stellate cells. Exp Cell Res. 2014 [Epub ahead of print]
Genz B, Thomas M, Pützer BM, Siatkowski M, Fuellen G, Vollmar B, Abshagen K
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Anti-apoptotic therapeutic approaches in liver diseases: do they really make sense? Apoptosis. 2014, 19(8):1243-1253
Bannert K, Kuhla A, Abshagen K, Vollmar B
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Foxf1 siRNA delivery to hepatic stellate cells by DBTC lipoplex formulations ameliorates fibrosis in livers of bile duct ligated mice. Current Gene Therapy, Volume 15, Number 3, June 2015, pp. 215-227(13)
Abshagen K, Brensel M, Genz B, Roth K, Thomas M, Fehring V, Schaeper U, Vollmar B
