Hütter, Gero : Chemoresistenzassoziierte Veränderungen der Proteinexpression bei Kolon-, Mamma-, Magen-, Pankreaskarzinom und Fibrosarkom mit Hilfe der hochauflösenden zweidimensionalen Elektrophorese im immobilisierten pH-Gradienten

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Kapitel 2. Fragestellung

Die Chemotherapie kann bei der Behandlung maligner Neoplasien aus vielerlei Gründen versagen, wobei die Ausprägung einer Resistenz die wichtigste Ursache darstellt. Die Resistenz kann primär, d.h. von Anfang der Therapie bei Tumoren vorliegen, oder sich erst sekundär im Laufe des Einsatzes chemotherapeutisch wirksamer Stoffe entwickeln.

Die Ursache der Chemoresistenz scheint -bei Betrachtung auf der molekularen Ebene- darin zu liegen, daß insbesondere der Transport des Therapeutikums aus der Zelle heraus durch evolutionär alte und unspezifische Proteine, wie dem P-Glykoprotein, den entscheidenden Anteil am Mißlingen der Behandlung hat.

Es bestehen Hinweise darauf, daß diese Mechanismen, die zur Ausbildung von primärer und sekundärer Resistenz führen ähnlich, wenn nicht sogar identisch sind. So konnte in nicht chemotherapeutisch vorbehandelten, primär resistenten Tumoren das P-Glykoprotein nachgewiesen werden, insbesondere in denen, deren Ausgangsgewebe schon physiologisch mehr als andere Zellverbände P-Glykoprotein exprimiert haben.

Andererseits konnte gezeigt werden, daß in Geweben, die normalerweise kein Vorhandensein von P-Glykoprotein aufweisen, dieses -allein durch ihre maligne Transformation- schon vor Einsatz von Chemotherapeutika auch exprimieren (Borst 1991).

Allein für das Studium der beteiligten Faktoren eignet sich die Untersuchung der sekundären Resistenz besser, da es hier eine, in Form einer chemosensitiven Ausgangszellinie, korrespondierende Population gibt, an Hand der -im direkten Vergleich- die Unterschiede ermittelt werden sollen, die letztlich für die Ausprägung des resistenten Phänotyps verantwortlich sind.

Wie oben gezeigt, sind auf diese Weise zahlreiche Faktoren gefunden worden, die zu einem kleineren wie auch größeren Teil an der genetischen und molekularen Ursache der Chemoresistenz beteiligt sind. Die Entwicklung auf diesem Gebiet zeigt, daß es sehr wahrscheinlich noch zahlreiche weitere bislang unbekannte Aspekte gibt, die alleine, oder in Assoziation zu den schon bekannten Mechanismen, an der Ausprägung des resistenten Phänotyps beteiligt sind.

Mit der zweidimensionalen Elektrophorese im immobilsierten pH-Gradienten steht eine wirksame Methode zu Verfügung, in einem komplexen Gemisch von zelluläreren Proteinen eine Ordnung zu finden und als deren Resultat Proteinkarten eines Zellklones zu erstellen, die dann visuell miteinander verglichen werden können. Dies geschieht im Hinblick und zum Nachweis


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einer veränderten Expression eines Genproduktes, unter der Vorstellung, daß es sich bei dieser Änderung um einen Aspekt der Chemoresistenz handelt.

Dabei sind Effekte einer Überexpression, wie bei dem vielfachresistenzassoziierten P-Glykoprotein, aber auch die Herabregulation eines Genproduktes zu beachtet, wie das Beispiel der Topoisomerase II zeigt.

Für meine Arbeit standen Zellinien eines Fibrosarkomes und Mammakarzinomes, die in vitro gegen Mitoxantron selektiert wurden, sowie Zellinien von Magenkarzinom, Pankreaskarzinom und Kolonkarzinom zur Verfügung, die einerseits gegen Mitoxantron, andererseits gegen Daunorubicin eine Resistenz entwickelt hatten.

Mit dem Extrakt der zellulären Proteine der parentalen wie auch resistenten Zellklone wurden mit Hilfe der zweidimensionalen Elektrophorese Proteinkarten erstellt, die dann rechnergestützt verglichen wurden.

Ziel dieser Arbeit ist es, Unterschiede in der Proteinexpression von chemoresistenten im Vergleich zur parentalen Ausgangslinien zu finden, um auf Proteinebene neue Faktoren zu detektieren, die mit dem chemoresistenten Phänotyp assoziiert sind.


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Tue Apr 4 17:02:28 2000