Untersuchung des intrazellulären Transports des Prostataspezifischen Membranantigens (PSMA) und Entwicklung diesbezüglich optimierter PSMA-spezifischer Aptamer-Therapeutika.

• Antragsteller: Dr. Sven Kruspe
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280017680

Das Prostataspezifische Membranantigen (PSMA) stellt einen prominenten Oberflächenmarker von Prostatakrebszellen dar. Die Expression des PSMA ist stark korreliert mit dem Schweregrad des Tumors, insbesondere mit dem Auftreten von Metastasen. Dennoch sind die molekularen Mechanismen für diesen Zusammenhang nahezu vollständig unbekannt. Zwei Eigenschaften des PSMA stehen im Verdacht, das Wachstum und die Zellmigration der Tumoren zu begünstigen. (1) Die enzymatische Aktivität einer Carboxypeptidase des PSMA und (2) die Internalisierung des PSMA in das Zellinnere. Durch das RNA Aptamer A9g, welches PSMA bindet, können beide Vorgänge angesteuert werden. A9g inhibiert einerseits die enzymatische Aktivität von PSMA und wird zudem durch PSMA in die Zelle aufgenommen. Erst kürzlich wurde im gastgebenden Labor nachgewiesen, dass A9g einen anti-metastatischen Effekt auf xenotransplantierte humane Prostatatumoren in Mäusen ausübt. Das hier vorgestellte Projekt widmet sich der Untersuchung des subzellulären Transports von PSMA sowie des RNA Aptamers A9g. Die Erkenntnisse dieser Studie werden Aufschluss über den intrazellulären Verbleib von PSMA und A9g geben und damit helfen, die widersprüchlichen Annahmen über das intrazelluläre Schicksal von PSMA zu entwirren. Der Antragsteller wird im Zuge dessen der Hypothese nachgehen, inwiefern PSMA von der Zelloberfläche in das Zytoplasma transportiert wird und ob es dort proteolytisch in die lösliche Form des PSM' überführt wird, welches die hauptsächliche Form des Proteins in gesunden Prostatazellen darstellt. Der Großteil der beabsichtigten Methoden für diese Untersuchungen wurde in den vergangenen Jahren einerseits vom Antragsteller selbst etabliert bzw. ist andererseits im gastgebenden Labor entwickelt worden. Die Methoden beinhalten Durchflusszytometrische Analysen, RT-qPCR, konfokale Fluoreszenzmikroskopie sowie Pulldown-Assays. Die aus diesem ersten Projektteil gewonnenen Informationen sollen in der Folge genutzt werden, um optimierte Therapeutika auf der Basis von A9g zu entwickeln, für den gezielten Wirkstofftransport in PSMA-positive Tumorzellen. Hierbei werden kombinatorische sekundäre (sowie tertiäre) Wirkstoffe (z.B. Chemotherapeutika) mit A9g konjugiert, unter Berücksichtigung des für den Wirkstoff notwendigen Zielortes innerhalb der Tumorzelle. Als Resultat sind Therapeutika beabsichtigt, welche drei Wirkungsweisen vereinen: (1) Das intrinsischem Potential von A9g (die anti-metastatische Wirkung), (2) die Herunterregulation wesentlicher Tumorgene durch an A9g konjugierte siRNAs und (3) die zusätzliche Wirkung der zuvor erwähnten Therapeutika.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Paloma Giangrande, Ph.D.