2.  Fragestellung

Die Gentherapie hat in den letzten Jahren wesentliche Entwicklungen im Design der verschiedenen Vektoren für die spezifische Applikation, die kontrollierte Expression sowie der Sicherheit ihrer Anwendung durchgemacht. Die Erkenntnis, dass die Tumorgentherapie allein nur in begrenztem Maße zum erhofften therapeutischen Benefit für den Patienten beitragen kann, führte in neueren Therapieansätzen zum Konzept der lokalen Gentherapie als Teil anderer, etablierter Tumortherapien. In diesem Zusammenhang wird die Gentherapie als eine moderne Option zur Steigerung der Effizienz von Chemotherapie, Strahlentherapie oder Hyperthermie verstanden. Zum Erreichen dieses Zieles ist die Etablierung Therapie-regulierbarer Vektorsysteme von besonderer Attraktivität. Im Rahmen der Strategie des lokalen Transfers therapeutischer Gene bietet inzwischen die Anwendung nicht-viraler Transfersysteme, wie z.B. in vivo-Elektrotransfer, Gene-Gun oder Jet-Injection eine klinisch applikable Technologie.

Die Etablierung einer effizienten, auf der Jet-Injection basierenden nicht-viralen Transfertechnologie und die Analyse ihres Potentials für eine klinische Anwendung in einem multimodalen Therapiekonzept war ein wesentliches Ziel der Arbeit.

Basierend auf der Strategie des Einsatzes der Gentherapie in Kombination mit anderen Therapien, bestand ein weiteres Ziel der Arbeit in der Charakterisierung und Anwendung konditioneller Vektorsysteme, mit denen die Expression therapeutischer Gene durch Chemotherapie oder Hyperthermie kontrollierbar ist. Derartige Vektoren sollen der Expression solcher Gene dienen, die vor allem die therapeutische Effizienz von Zytostatika oder der Hyperthermie verbessern.

Hieraus ergaben sich die experimentellen Schwerpunkte, die durch die einzelnen Arbeiten repräsentiert sind:

1. Die Etablierung eines nicht-viralen Gentransfer-Systems mit Hilfe der Jet-Injection als Voraussetzung für eine effiziente lokale Tumorgentherapie unter Verwendung „nackter“ DNA. Im Rahmen dieser Zielstellung werden in den Abschnitten 3.1. – 3.4. die Applikabilität der Jet-Injection-Technologie sowie die Identifikation und Optimierung der essentiellen Parameter für einen effektiven in vivo Gentransfer untersucht.
2. Der kritische Vergleich nicht-viraler und viraler Transfersysteme im Rahmen einer Einschätzung von Effektivität und Sicherheit für die jeweilige Applikation. In diesem Zusammenhang werden in den Abschnitten 4.1. und 4.2. Untersuchungen zu [Seite 14↓] liposomalen und retroviralen Transfersystemen und deren Potential für den in vitro und in vivo Gentransfer vorgestellt.
3. Die Konstruktion, Analyse und der Einsatz von Chemotherapie- oder Hyperthermie-induzierbaren Vektoren für die regulierbare Expression therapeutischer Gene im Tumorgewebe. Derartige Vektoren sollen im Kontext einer Kombination von Gentherapie und Chemotherapie und/oder Hyperthermie eingesetzt werden. Hierzu werden in den Abschnitten 5.1. – 5.6. detaillierte Untersuchungen zur Charakterisierung sowie in vitro- und in vivo-Anwendung von Vektorsystemen dargestellt, die konditionelle Therapie-induzierbare Promotoren tragen.
4. Die Auswahl solcher therapeutischer Gene, die die Effektivität der Chemotherapie durch Sensitivierung der transduzierten Tumoren steigern können. Die Abschnitte 6.1. – 6.4. gehen besonders auf das chemosensitivierende Potential von Zytokinen, wie TNF-α , IL-2 oder IFN-γ über den Mechanismus der MDR-Modulation in in vitro- und auch in vivo-Modellen ein.