dc.contributor.author
Najjar, Iris
dc.date.accessioned
2018-06-08T00:42:37Z
dc.date.available
2018-06-01T08:01:31.897Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12343
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-16541
dc.description.abstract
Einleitung: Klassische Chemotherapeutika sind aufgrund ihrer oft
unzureichenden Selektivität durch eine hohe systemische Toxizität
gekennzeichnet. Durch einen gezielten Transport könnten die systemischen
Nebenwirkungen gesenkt und der therapeutische Effekt verbessert werden.
Dendritische Polymere können als effiziente Targeted Drug Delivery Systeme
(TDDS) verwendet werden. Das MacroDel (Macromolecular Delivery), ein
synthetisches, polysulfatiertes, monodisperses Polyglycerol, soll in der
vorliegenden Arbeit als Transportmolekül für Enzyme untersucht werden.
Enzymatisch aktive Substanzen werden aufgrund der fehlenden Möglichkeit sie
gezielt an ihren Wirkort zu transportieren, selten als Zytostatika eingesetzt.
Sie besitzen jedoch ein hohes zytotoxisches Potential. Am Beispiel von RNase,
DNase und Asparaginase soll untersucht werden, ob sich das MacroDel als
Transportvehikel für Enzyme in der Tumortherapie eignet. Methoden: Die Enzyme
wurden an das MacroDel konjugiert. Der Kopplungserfolg wurde über eine native
Gelelektrophorese geprüft und die enzymatische Aktivität nach Konjugation
mittels Photometrie gemessen. Die Aufnahme und Verteilung des MacroDels und
der MacroDel-Enzym Konjugate wurde in vitro auf sämtliche Tumorzelllinien über
Durchflusszytometrie und Fluoreszenzmikroskopie untersucht. Dafür wurden das
MacroDel und die MacroDel-Enzym Konjugate an einen ICC-Farbstoff konjugiert.
In vivo erfolgte die Analyse auf Nude-Fox1nu Mäusen, denen das humane
Kolonkarzinom HT29 und ein gastropankreatischer Tumor implantiert wurde. Die
Zytotoxizität wurde in vitro mittels MTT-Tests analysiert. Der Nachweis der
transportervermittelten Aufnahme des MacroDels und der MacroDel-Enzym
Konjugate erfolgte durch die Inhibierung von OATP1B1 mit Rifamycin.
Ergebnisse: Es konnte gezeigt werden, dass die Konjugierung der Enzyme an das
MacroDel ohne wesentlichen Aktivitätsverlust möglich ist. Weiterhin konnte
nachgewiesen werden, dass das MacroDel und die MacroDel-Enzym Konjugate von
allen getesteten Tumorzelllinien in vitro zytoplasmatisch aufgenommen werden
und in vivo im Tumor akkumulieren. Ihre Aufnahme konnte durch einen OATP-
Transporter Inhibitor gehemmt werden. Zudem konnten das MacroDel und die
MacroDel-Enzym Konjugate in vitro auf einigen Tumorzelllinien zytotoxische
Effekte hervorrufen. Zusammenfassung: In der vorliegenden Arbeit konnte
erstmals gezeigt werden, dass das MacroDel gezielt Enzyme ins Tumorgewebe
transportieren kann. Weiterhin werden das MacroDel und die MacroDel-Enzym
Konjugate wahrscheinlich über Transporter direkt ins Zytoplasma von
Tumorzellen aufgenommen. Das MacroDel stellt somit eine vielversprechende
Wirkstoffgruppe dar, die als Targeted Drug Delivery System für Enzyme in der
Tumortherapie weiter untersucht werden sollte. Das MacroDel könnte aufgrund
seiner direkten zytoplasmatischen Aufnahme, das Targeting vieler neuer
intrazellulärer Strukturen ermöglichen.
de
dc.description.abstract
Introduction: Conventional chemotherapeutic drugs are mostly associated with
high systemic cytotoxicity because of their low selectivity. Selectivity can
be increased by the use of targeted drug delivery systems which lead to lower
side effects and better therapeutic outcomes. Dendritic polymers have shown to
be promising targeted drug delivery systems (TDDS) in cancer. In this thesis,
the MacroDel (Macromolecular Delivery), a synthetic polysulfated Dendron made
of glycerol monomers, is evaluated regarding its ability to act as a TDDS for
enzymes. Several enzymes have high cytotoxic potential. However, the inability
to transport them to their cytoplasmatic target has been the major reason why
enzymes have rarely been used in chemotherapies. By using the example of
RNase, DNase and Asparaginase, this thesis analyses the potential of MacroDels
as targeted drug delivery systems for enzymes in cancer treatment. Methods:
The conjugation of the enzymes to the MacroDel was controlled through native
gelelectrophoresis and the enzyme activity after conjugation through
photometry. The MacroDel and the MacroDel-enzyme conjugates were conjugated to
ICC-dyes. The in vitro uptake and distribution were then analysed on all
cancer cell lines using flow cytometry and fluorescence microscopy. The in
vivo analysis was performed on Nude-Fox1nu mices transplanted with the human
coloncarcinoma HT29 and a gastropancreatic tumor. Cytotoxicity of the MacroDel
and its enzyme-conjugates were examined in vitro using MTT-assays. The uptake
of the MacroDel and its conjugates were analysed by inhibiting OATP1B1 with
Rifamycin. Results: It could be shown that the conjugation of enzymes to the
MacroDel is possible without losing enzymatic activity. Furthermore, it could
be demonstrated that all cancer cell lines take up the MacroDel and the
MacroDel-enzyme conjugates in vitro and accumulate in vivo in cancer tissues.
Their uptake is downregulated by the Inhibition of OATP-Transporters.
Additionally the MacroDel and the MacroDel-enzyme conjugates show a cytotoxic
effect on several cancer cell lines in vitro. Conclusion: For the first time,
it could be shown that MacroDels are able to target enzymes to cancer tissues.
Furthermore, it could be demonstrated that MacroDels and the MacroDel-enzyme
conjugates are directly uptaken into the cytoplasm of cancer cells by
transporters. Consequently, MacroDels represent a promising TDDS for enzymes
in cancer that should be further investigated. Also the MacroDel would enable
the targeting of a multitude of new cytoplasmatic structures that were
inaccessible before.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
polysulfated macromolecule
dc.subject
dendritic polyglycerolsulfate
dc.subject
targeted drug delivery system
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Polysulfatierte Dendrone als Transportvehikel für Enzyme in der Tumortherapie
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2018-06-16
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000106790-0
dc.title.translated
Polysulfated dendrons as drug delivery systems for enzymes in cancer therapy
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000106790
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000023488
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access