Molekulare Therapie des akuten Leberversagens durch siRNA-vermittelte Hemmung proapoptotischer Mediatoren und Transduktion antiapoptotischer Fusionsproteine
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das akute Leberversagen durch Virusinfektionen weist eine sehr hohe Sterblichkeit bei Patienten auf. Um die Prognose der Patienten zukünftig zu verbessern, hatte das Projekt die Ziele die molekularen Mechanismen des viral induzierten akuten Leberversagens zu identifizieren und die Erkenntnisse über diese molekularen Mechanismen für eine zielgerichtete Therapie des akuten Leberversagens zu nutzen. Mit Hilfe eines Mausmodells der akuten adenoviralen Hepatitis identifizierten wir unterschiedliche wichfige molekulare Mechanismen, die an der Entwicklung des akuten Leberversagens beteiligt sind. Vor allem Mediatoren des Rezeptorvermittelten Zelltodes wurden dabei als interessante Zielstrukturen für eine zukünftige molekulare Therapie erkannt. Durch die Hemmung einer zentralen Schaltstelle des Rezeptor-vermittelten Zelltodes gelang es uns, die Sterblichkeit des akuten Leberversagens nach adenoviraler Infektion bei Mäusen signifikant zu senken. Unsere Ergebnisse zeigten darüber hinaus zum ersten Mal (zeitgleich und unabhängig mit Song et al.) eine erfolgreiche therapeutische Anwendung der RNA Interferenz (RNAi) im Säugetier. In einem zweiten molekularen Therapieansatz versuchten wir durch künstliche Proteine herzustellen, die nach Passage in die Leberzellen den Zelltod unterdrücken sollten. Diese Technik der sogenannten „Proteintransduktion" wurde sowohl in Zellkultur als auch im Mausmodell untersucht. Leider waren die unterschiedlichen Fusionsproteine (aus Proteintransduktionsdomänen mit den antiapoptofischen Mediatoren) in allen unseren Experimenten wenig erfolgsversprechend. Der Grund für diesen Misserfolg liegt wahrscheinlich an der geringen Effektivität der Proteintransduktion. Unsere Ergebnisse zeigen, dass man zum Schutz der Leberzellen nach einer viralen Infektion größere Mengen zelltodhemmenden Mediatoren in den infizierten Zellen benötigt, die zwar durch eine siRNA- Transduktion nicht aber durch eine Proteintransduktion gewährleistet werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2002). Gene therapy by intrahepatic and intratumoral trafficking of p53-VP22 induces regression of liver tumors. Gastroenterology 123, 608-618
Zender,L., Kock,R., Eckhard,M., Frericks,B., Gosling,T., Gebhardt,T., Drobek,S., Galanski,M., Kuhnel,F., Manns,M., and Kubicka,S.
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(2003). Caspase 8 small interfering RNA prevents acute liver failure in mice. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A 100, 7797-7802
Zender,L., Hutker,S., Liedtke,C., Tillmann,H.L., Zender,S., Mundt B., Waltemathe,M., Gosling,T., Flemming,P., Malek,N.P., Trautwein,C., Manns,M.P., Kuhnel,F., and Kubicka,S.
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(2003). Involvement of TRAIL and its receptors in viral hepatitis. FASEB J. 17, 94-96
Mundt,B., Kuhnel,F., Zender.L., PauLY., Tillmann,H., Trautwein,C., Manns,M.P., and Kubicka,S.
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(2004). Doxycycline regulation in a single retroviral vector by an autoregulatory loop facilitates controlled gene expression in liver cells. Nucleic Acids Res. 32, e30
Kuhnel,F., Fritsch,C., Krause,S., Mundt, B., Wirth,T., PauLY., Malek,N.P., Zender,L., Manns,M.P., and Kubicka,S.
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(2004). Protein transduction domains fused to virus receptors improve cellular virus uptake and enhance oncolysis by tumorspecific replicating vectors. J. Virol. 78, 13743-13754
Kuhnel,F., Schulte,B., Wirth,T., Woller,N., Schafers,S., Zender,L., Manns,M., and Kubicka,S.
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(2005). NFkappaB-mediated upregulation of bcl-xl restrains TRAIL-mediated apoptosis in murine viral hepatitis. Hepatology 41, 280-288
Zender,L., Hutker,S., Mundt,B., Waltemathe,M., Klein,C., Trautwein,C., Malek,N.P., Manns,M.P., Kuhnel,F., and Kubicka,S.
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(2005). Telomerase-dependent virotherapy overcomes resistance of hepatocellular carcinomas against chemotherapy and tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand by elimination of Mcl-1. Cancer Res. 65, 7393-7402
Wirth.T., Kuhnel,F., Fleischmann-Mundt,B., Woller,N., Djojosubroto,M., Rudolph,K.L, Manns,M., Zender,L., and Kubicka,S.
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(2005). Tumour necrosis factor related apoptosis inducing ligand (TRAIL) induces hepatic steatosis in viral hepatitis and after alcohol intake. Gut 54, 1590-1596
Mundt, B., Wirth,T., Zender,L., Waltemathe,M., Trautwein,C., Manns,M.P., Kuhnel,F., and Kubicka,S.
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(2006). Autophagic cell death of malignant glioma cells induced by a conditionally replicating adenovirus. J. Natl. Cancer Inst. 98, 625-636
lto,H., Aoki,H., Kuhnel,F., K-ondo,Y., Kubicka,S., Wirth,T., Iwado,E., Iwamaru,A., Fujiwara,K., Hess,K.R., Lang,F.F., Sawaya,R., and Kondo,S.
