Zellspezifischer Decoy Oligodesoxynukleotid-Transfer ins insuffiziente Herz

Leitung:		PD Dr. med. Oliver Müller
Institut:		Abt. Innere Medizin III, Universitätsklinikum Heidelberg
Homepage:		www.klinikum.uni-heidelberg.de/Labor-Mueller

Das spezifische Ziel von Teilprojekt 3 ist die Etablierung einer viralen und/oder Mikrosphären-basierten zellspezifischen Applikationsmethode für die Decoy Oligodesoxynukleotide (ODN). Mithilfe des entsprechenden Trägermoleküls sollen die intravenös injizierten, d.h. systemisch applizierten Nukleinsäuren in die größtmögliche räumliche Nähe zu ihren Zielzellen, den kardialen Myozyten und Fibroblasten, gebracht werden. Trotz ihrer im Vergleich zu einzelsträngigen Antisense DNA- oder doppelsträngigen small interfering RNA-Oligodesoxynukleotiden sehr guten Membrangängigkeit können systemisch applizierte Decoy ODNs ihre Zielzellen nur über die Koronararterien oder -venen erreichen, welche eine natürliche Diffusionsbarriere für sie darstellen. Um dieses Applikationsproblem zu umgehen, sollen die Decoy ODNs an bestimmte Viruspartikel oder gasgefüllte Mikrosphären „geklebt“ werden, die wenige Mikrometer groß sind. Dabei kommen Viruspartikel zum Einsatz, die sich durch einen besonders hohen kardialen Tropismus auszeichnen. Alternativ werden die Decoy ODN-beladenen Mikrosphären mithilfe einer Ultraschallsonde in den Kapillaren des Herzens zum platzen gebracht. Dadurch erhöht sich kurzzeitig die Permeabilität der Kapillaren, sodass die Nukleinsäuren zu ihren Zielzellen gelangen können. Diese Technik ist bereits von Herrn PD Dr. med. Raffi Bekeredjian, der zusammen mit Herrn PD Dr. med. Oliver Müller federführend bei der Koordination dieses Teilprojekts ist, für verschiedene Nukleinsäuren etabliert. Die aus dieser Parallelentwicklung hervorgehende praktikabelste Lösung wird zunächst für die Austestung der Wirksamkeit eines systemisch applizierten Decoy ODNs in einem der von Teilprojekt 2 verwendeten Mausmodelle für die Herzinsuffizienz bzw. in einem analogen Rattenmodell zum Einsatz kommen.


Aufnahme und Wirkungsweise von Decoy-ODNs



Abbildung1: Zelluläre Aufnahme der Decoy-ODN durch ubiquitär bereitgestellte Membran Transportsysteme und Rezeptoren. Anschließend erfolgt die Aufnahme in den Kern, wo die entsprechenden Transkriptionsfaktoren gebunden werden können. (AVONTEC)


Herstellung und Wirkungsweise von Mikrosphären

Abbildung 2: A. Gas gefüllte Mikrosphären werden hergestellt mit einer bioaktiven Substanz (gelb); dies führt zum Einbau in die Hülle der Mikrosphären. B: Nach intravenöser Applikation verteilen sich die Mikrosphären in den Kapillaren und können mit Ultraschall zerstört werden, so dass die transportierte Substanz in das umgebende Gewebe freigesetzt wird.


Weitere relevante Interent-Links:
Avontec GmbH
Institut für Physiologie und Pathophysiologie, Universität Heidelberg
Abteilung Innere Medizin III, Universität Heidelberg