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Oligonukleotide und Tumore

Bereich C: Oligonukleotide und Tumore

 

C1 Medizinische Klinik und Poliklinik IV, Bereich Gastroenterologie

Immuntherapie des Pankreaskarzinoms mit immunstimulatorischer siRNA

 

Prof. Dr.med. Max Schnurr

Internist, Max-Eder-Nachwuchsgruppenleiter

Medizinische Klinik und Poliklinik IV, Klinikum der Universität München

Ziemssenstraße 1, 80336 München

Tel. 089-5160-5300, Fax -7330, max.schnurr(at)med.uni-muenchen.de

 

1.1 Ziele und Arbeitsprogramm

 

Hintergrund

 

Prinzipiell ist das Immunsystem in der Lage, Tumorzellen spezifisch zu erkennen und abzutöten. Tumore haben jedoch Mechanismen entwickelt, um sich vor einem Angriff durch das Immunsystem zu schützen. Ziel einer Immuntherapie ist es, einerseits Immunantworten gegen Tumorzellen zu induzieren (z. B. durch Impfung) und andererseits die Immunsuppression zu durchbrechen. Eine ausgeprägte Immunsuppression geht vom Pankreaskarzinom aus, welches zu den äußerst aggressiven Krebserkrankungen mit extrem schlechter Prognose zählt. Das Cancer Vaccine Lab beschäftigt sich mit diversen Aspekten der Tumorimmunologie mit dem Ziel der Entwicklung innovativer Tumortherapien.

 

1. Entwicklung von Krebsimpfstoffen: Diese zielen auf die Induktion zytotoxischer T-Lymphozyten (CTL) ab, die Tumorzellen über MHC-I/Peptid-Komplexe auf der Zelloberfläche erkennen und töten. Voraussetzung für die Induktion von CTL ist die Präsentation von Tumorantigen auf MHC-I Molekülen durch dendritische Zellen. Unsere Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass eine Formulierung von Tumorantigen mit „immunstimulatorischen Komplexen“ (ISCOM) effiziente Immunantworten auslösen. Hierbei handelt es sich um Nanostrukturen aus Phospholipid, Cholesterin und Saponin, mit denen Tumorproteine als Impfstoff formuliert werden können (ISCOM-Vakzine).

 

2. Durchbrechung Tumorinduzierter Immunsuppression: Bei Pankreaskarzinomen im Mausmodell stellte sich heraus, dass die T-Zellantworten durch den Tumor stark gehemmt wurden. Diesbezüglich spielen immunsuppressive Moleküle, wie TGF-beta, und regulatorische T-Zellen eine wichtige Rolle. Derzeit evaluieren wir verschiedene Strategien, Immunantworten in Mäusen mit Tumoren durch Aufhebung dieser suppressiven Mechanismen zu optimieren.

 

3. Zytosolische Helikasen als Zielstrukturen für die Tumortherapie: Die RIG‑I-like-Helikasen retinoic acid-inducible gene I (RIG-I) und melanoma differentiation-associated antigen-5 (MDA-5) sind Rezeptoren für virale RNA im Zytoplasma und lösen antivirale Immunantworten aus. Wir konnten Helikasen als neue Zielstrukturen für die Therapie des Pankreaskarzinoms identifizieren. Synthetisch hergestellte RIG-I-Liganden induzieren die Synthese von Typ-I-Interferon und Apoptose in Pankreaskarzinomzellen. Zudem beobachteten wir eine Regression fortgeschrittener Tumore im Mausmodell. Die immunologischen Konsequenzen von RLH-vermitteltem Zelltod sind Gegenstand aktueller Untersuchungen.

 

4. Therapie mit bispezifischer siRNA: Das Prinzip der RNA-Interferenz ermöglicht mit Hilfe kleiner RNA-Moleküle (small interfering RNA) eine gezielte Hemmung definierter Genprodukte. Durch Modifikation von siRNA als 5’-triphosphat-siRNA wird diese gleichzeitig zum Liganden für den Immunrezeptor RIG-I. Somit können Expressionshemmung und RIG-I-vermittelte Immunstimulation in einem Molekül vereint werden. Es resultiert eine gegen den Tumor gerichtete Immunantwort. Prinzipiell können mit der siRNA verschiedene Zielstrukturen ausgeschaltet werden, wie anti-apoptotische, angiogenetische oder immunsuppressive Moleküle.

 

5. Regulation von Immunprozessen durch das Inflammasom: Das Inflammasom ist ein im Zytosol gelegener Enzymkomplex, der für die Aktivierung von Zytokinen der IL-1-Familie (IL-1beta, IL-18) verantwortlich ist. Das Inflammasom spielt bei zahlreichen pathologischen Prozessen, wie der Gicht, Silikose, Arteriosklerose und Diabetes mellitus eine zentrale Rolle. Wir interessieren uns für den Einfluss des NLRP3 Inflammasoms auf entzündliche Darmerkrankungen sowie der Entstehung von Darmkrebs. Zudem untersuchen wir Impfstoffe, die über das Inflammasom eine Immunaktivierung vermitteln.

 

1.2 Geplante Promotionsprojekte im Kolleg

 

1. Einfluss von Galectin-1 auf die systemische Immunantwort im Pankreaskarzinom.

 

2. Effekte von RIG-I-Liganden auf humane und murine Pankreaskarzinomzellen und intratumorale Lymphozyten.

 

3. Therapie des Pankreaskarzinoms mit immunstimulatorischer siRNA gegen Galectin-1.

 

1.3 Vorhandene Methoden

 

a) Durchflusszytometrie und Immunhistochemie, b) ELISA und Multiplex zur Detektion von Zytokinen und Chemokinen, c) quantitative real-time-PCR und Western blotting, d) in vitro-Transkription von 5’-Triphosphat-siRNA, e) subkutane und orthotope Pankreaskarzinommodelle, f) Analyse antigenspezifischer T-Zellen (ELISpot, FACS).

 


 

C2 Abteilung für Klinische Pharmakologie, Arbeitsgruppe Tumor-immunologie

Steuerung der Migration von Lymphozyten in den Gastrointestinaltrakt durch immunstimulierende Oligonukleotide

 

Dr. med. Sebastian Kobold

Stellv. Leiter der Arbeitsgruppe Tumorimmunologie

Abteilung für Klinische Pharmakologie

Medizinische Klinik und Poliklinik IV

Klinikum der Universität München

Ziemssenstraße 1, 80336 München

Tel. 089-5160-7324, Fax -7327, sebastian.kobold(at)med.uni-muenchen.de

 

Bis 2011

Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Carole Bourquin

Fachärztin für Klinische Pharmakologie, Biologin, Fachimmunologin (DGfI)

Leiterin der Arbeitsgruppe Tumorimmunologie

Seit 2012

Chair of Pharmacology

Departement of Medicine

Faculty of Science

University of Fribourg

Ch. du Musée 5

1700 Fribourg

Swizerland

Tel. +41 26 300 9410 or 9411, Fax +41 26 300 9683 carole.bourquin(at)unifr.ch

 

Prof. Dr. med. Stefan Endres, siehe A4

Leiter der Arbeitsgruppe Tumorimmunologie

 

 

2.1 Ziele und Arbeitsprogramm

 

Immunstimulatorische Oligonukleotide aktivieren Lymphozyten zur Migration und zur Immunabwehr. In diesem Projekt soll die Wirkung von immunstimulatorischen Oligonukleotiden auf die Lymphozyten-Migration in den Gastrointestinaltrakt untersucht werden. Diese Fragestellung ist von unmittelbarer Relevanz für die Entwicklung zielgerichteter Strategien zur Immuntherapie von gastrointestinalen Tumoren.

 

2.2 Geplante Promotionsprojekte im Kolleg

 

1. Migrationsphänotyp von Lymphozyten nach in vitro-Aktivierung mit immunstimulatorischen Oligonukleotiden.

 

2. In vivo-Aktivierung mit immunstimulatorischen Oligonukleotiden: Expression von a4b7 und CCR9 auf Lymphozyten im Gastrointestinaltrakt.

 

3. Migration von Lymphozyten in den Gastrointestinaltrakt nach Aktivierung mit immunstimulatorischen Oligonukleotiden.

 

2.3 Vorhandene Methoden

 

a) Untersuchung von Zelloberflächenmarkern mittels Durchflusszytometrie und Immunhistochemie, b) ELISA zur Detektion von Zytokinen und Chemokinen im Serum, Zellüberständen und Geweben, c) real-time-PCR und Western blot zur Detektierung von Adhäsionsmolekülen und Chemokinen in Geweben, d) Isolation von Zellpopulationen über Microbeads, e) in vivo-Applikation von verschiedenen immunstimulatorischen Oligonukleotiden in der Maus (Liganden für TLR3, TLR7 und TLR9), f) in vivo-Transfer von Immunzellen in die Maus.