DE10230996A1 - Method for inhibiting viral replication, useful particularly for treating hepatitis C infection, by altering the 3'-untranslated region of the virus - Google Patents
Method for inhibiting viral replication, useful particularly for treating hepatitis C infection, by altering the 3'-untranslated region of the virusInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Medikament und eine Verwendung zur Behandlung eines Pankreaskarzinoms sowie eine Verwendung zur Herstellung eines solchen Medikaments. The invention relates to a medicament and a use for Treatment of pancreatic cancer and a use for Manufacture of such a drug.
Das Pankreaskarzinom bzw. Adenokarzinom des Pankreas gehört zu den Karzinomen mit den schlechtesten Prognosen. Über die Ursachen der Entstehung des Pankreaskarzinoms ist wenig bekannt. Eine ausreichend erfolgreiche Therapie existiert bisher nicht. Neben anderen genetischen Veränderungen weisen die Zellen des Pankreaskarzinoms häufig eine Mutation im K-ras- Gen auf. Mutationen wurden dabei vor allem in den Codons 12, 13 und 61 nachgewiesen. Das K-ras-Gen ist ein Proto-Onkogen, welches für das GTP-bindende Protein K-ras kodiert. K-ras ist üblicherweise auf der zytoplasmatischen Seite der Plasmamembran von Zellen lokalisiert und mit Rezeptor-Tyrosin-Kinasen assoziiert. Bindung von GTP aktiviert K-ras. Die Inaktivierung erfolgt durch hydrolytische Abspaltung eines Phosphatrests vom gebundenen GTP. Durch Freisetzen des dabei gebildeten GDPs und erneutem Binden von GTP kann K-ras wieder aktiviert werden. Die genannten Mutationen können zu einem Austausch einer Aminosäure in K-ras und dadurch zu dessen permanenter Aktivierung führen. Die Aktivierung von K-ras aktiviert unter anderem Protein-Kinase C. The pancreatic carcinoma or adenocarcinoma of the pancreas belongs carcinomas with the worst prognosis. About the The causes of the development of pancreatic cancer are few known. Sufficiently successful therapy exists not yet. In addition to other genetic changes, the Pancreatic carcinoma cells often have a mutation in the K-ras Gene on. Mutations were mainly in codons 12, 13 and 61 demonstrated. The K-ras gene is a proto-oncogene, which codes for the GTP-binding protein K-ras. K-ras is usually on the cytoplasmic side of the Plasma membrane localized by cells and with receptor tyrosine kinases associated. Binding of GTP activates K-ras. The Inactivation occurs by hydrolytic cleavage Phosphate residues from the bound GTP. By releasing the formed GDPs and again binding GTP can K-ras again to be activated. The mutations mentioned can lead to a Exchange of an amino acid in K-ras and thereby to it permanent activation. Activation of K-ras among other things activates protein kinase C.
Aus der DE 101 00 586 C1 ist ein Verfahren zur Hemmung der Expression eines Zielgens in einer Zelle bekannt, bei dem ein Oligoribonukleotid mit doppelsträngiger Struktur in die Zelle eingeführt wird. Ein Strang der doppelsträngigen Struktur ist dabei komplementär zum Zielgen. DE 101 00 586 C1 describes a method for inhibiting the Expression of a target gene known in a cell in which a Oligoribonucleotide with double-stranded structure in the cell is introduced. One strand of the double-stranded structure is complementary to the target gene.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein wirksames Medikament und eine Verwendung zur Behandlung eines Pankreaskarzinoms bereitgestellt werden. Weiterhin soll eine Verwendung zur Herstellung eines solchen Medikaments bereitgestellt werden. The object of the present invention is to overcome the disadvantages to eliminate the state of the art. It is supposed to be a effective drug and a use to treat a Pancreatic cancer will be provided. Furthermore, a Use for the manufacture of such a drug to be provided.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 18 und 19 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 17 und 20 bis 36. This object is achieved by the features of claims 1, 18 and 19 solved. Advantageous configurations result from the Features of claims 2 to 17 and 20 to 36.
Erfindungsgemäß ist ein Medikament zur Behandlung eines, insbesondere humanen, Pankreaskarzinoms vorgesehen, wobei das Medikament eine zu einer Hemmung der Expression eines K-ras- Gens geeignete doppelsträngige Ribonukleinsäure (dsRNA) enthält. Die Expression kann durch die dsRNA nach dem Prinzip der RNA-Interferenz gehemmt werden. Eine dsRNA liegt vor, wenn die aus einem oder zwei Ribonukleinsäure-Strängen bestehende Ribonukleinsäure eine doppelsträngige Struktur aufweist. Nicht alle Nukleotide der dsRNA müssen kanonische Watson-Crick-Basenpaarungen aufweisen. Insbesondere einzelne nicht komplementäre Basenpaare beeinträchtigen die Wirksamkeit kaum oder gar nicht. Die maximal mögliche Zahl der Basenpaare ist die Zahl der Nukleotide in dem kürzesten in der dsRNA enthaltenen Strang. According to the invention, a medicament for the treatment of a in particular human pancreatic carcinoma provided, the Drug one to inhibit the expression of a K-ras Double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) suitable for the gene contains. Expression can be by the dsRNA according to the principle RNA interference can be inhibited. A dsRNA is available if that from one or two ribonucleic acid strands existing ribonucleic acid has a double-stranded structure having. Not all nucleotides of the dsRNA have to be canonical Watson-Crick base pairings. Especially individual non-complementary base pairs affect the Little or no effectiveness. The maximum possible number of Base pairs is the number of nucleotides in the shortest in the strand containing dsRNA.
Das Medikament kann die dsRNA in einer zu der Hemmung der Expression des K-ras-Gens in dem Pankreaskarzinom ausreichenden Menge enthalten. Das Medikament kann auch so konzipiert sein, dass mehrere Einheiten des Medikaments zusammen die ausreichende Menge in der Summe enthalten. Die ausreichende Menge hängt von der Verabreichungsform ab. Zur Ermittlung einer ausreichenden Menge kann die dsRNA in steigenden Mengen bzw. Dosierungen verabreicht werden. Danach kann an einer aus dem Pankreaskarzinom entnommenen Gewebeprobe mit bekannten Methoden ermittelt werden, ob bei dieser Menge eine Hemmung der Expression des K-ras-Gens eingetreten ist. Bei den Methoden kann es sich z. B. um molekularbiologische, biochemische oder immunologische Methoden handeln. The drug can inhibit the dsRNA in one Expression of the K-ras gene sufficient in the pancreatic carcinoma Amount included. The drug can also be designed that multiple units of the drug together make up the sufficient amount included in the total. The sufficient amount depends on the form of administration. To determine a sufficient amounts, the dsRNA can be used in increasing amounts or Dosages are administered. After that, one of the Tissue sample taken from pancreatic carcinoma with known Methods are used to determine whether an inhibition of the Expression of the K-ras gene has occurred. With the methods can it be z. B. molecular biological, biochemical or act immunological methods.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass durch die Behandlung mittels dsRNA, welche gezielt die Expression des K-ras- Gens hemmen kann, die Proliferation von Pankreaskarzinomzellen gehemmt und sogar die Zahl vitaler Tumorzellen reduziert werden kann. Erstaunlicherweise bleibt das Proliferationsverhalten nicht maligner Zellen weit gehend unbeeinflusst von einer solchen Behandlung. Das Medikament kann eine Steigerung der Apoptose-Rate in den Zellen des Pankreaskarzinoms bewirken. In vivo ist es durch ein solches Medikament möglich, das Wachstum eines Pankreastumors effektiv zu hemmen. Surprisingly, it has been shown that through the Treatment using dsRNA, which specifically targets the expression of the K-ras Gene can inhibit the proliferation of Pancreatic carcinoma cells inhibited and even reduced the number of vital tumor cells can be. Amazingly, that remains Proliferation behavior of non-malignant cells largely unaffected by of such treatment. The drug can increase the apoptosis rate in the cells of the pancreatic carcinoma cause. In vivo it is possible through such a drug that Effectively inhibit the growth of a pancreatic tumor.
Das K-ras-Gen kann derart mutiert sein, dass dadurch eine permanente Aktivierung von K-ras bewirkt wird. Die Hemmung der Expression eines solchen Gens durch das erfindungsgemäße Medikament bewirkt eine besonders effektive Hemmung des Wachstums des Pankreaskarzinoms. Das K-ras-Gen kann dabei in den Codons 12, 13 oder 61 mutiert sein. Im mutierten K-ras- Gen kann das Codon 12 für Arginin, Serin, Alanin, Valin, Cystein oder Asparaginsäure, das Codon 13 für Asparaginsäure oder das Codon 61 für Histidin oder Leucin kodieren. Im Wildtyp des K-ras-Gens kodiert das Codon 12 und das Codon 13 jeweils für Glycin und das Codon 61 für Glutaminsäure. The K-ras gene can be mutated in such a way that one permanent activation of K-ras is effected. The inhibition the expression of such a gene by the invention Drug causes a particularly effective inhibition of Pancreatic carcinoma growth. The K-ras gene can be in codons 12, 13 or 61 mutated. In the mutated K-ras Gene can be codon 12 for arginine, serine, alanine, valine, Cysteine or aspartic acid, the codon 13 for aspartic acid or encode codon 61 for histidine or leucine. in the Wild type of the K-ras gene encodes codon 12 and codon 13 each for glycine and codon 61 for glutamic acid.
Vorzugsweise weist ein Strang S1 der dsRNA einen zum K-ras- Gen zumindest abschnittsweise komplementären, insbesondere aus weniger als 25 aufeinander folgenden Nukleotiden bestehenden, Bereich auf. Unter dem "K-ras-Gen" wird der DNA- Strang der doppelsträngigen für K-ras kodierenden DNA in der Tumorzelle verstanden, welcher komplementär zu einem bei der Transkription als Matrize dienenden DNA-Strang einschließlich aller transkribierten Bereiche ist. Bei dem K-ras-Gen handelt es sich also im Allgemeinen um den Sinn-Strang. Der Strang S1 kann somit komplementär zu einem bei der Expression des K-ras-Gens gebildeten RNA-Transkript oder dessen Prozessierungsprodukt, wie z. B. einer mRNA, sein. A strand S1 of the dsRNA preferably has one for K-ras Gen at least partially complementary, in particular from less than 25 consecutive nucleotides existing, area on. Under the "K-ras gene" the DNA Strand of the double-stranded DNA coding for K-ras in the Understand tumor cell, which is complementary to one in the DNA strand serving as a template including of all transcribed areas. Acting on the K-ras gene so it's generally the sense strand. The strand S1 can thus be complementary to one in the expression of the K-ras gene formed RNA transcript or its Processing product, such as B. an mRNA.
Der komplementäre Bereich der dsRNA kann 19 bis 24, vorzugsweise 21 bis 23, insbesondere 22, Nukleotide aufweisen. Eine dsRNA mit dieser Struktur ist besonders effizient in der Inhibition des K-ras-Gens. Der Strang S1 der dsRNA kann weniger als 30, vorzugsweise weniger als 25, besonders vorzugsweise 21 bis 24, Nukleotide aufweisen. Die Zahl dieser Nukleotide ist zugleich die Zahl der in der dsRNA maximal möglichen Basenpaare. The complementary region of the dsRNA can be 19 to 24, preferably have 21 to 23, in particular 22, nucleotides. A dsRNA with this structure is particularly efficient in the Inhibition of the K-ras gene. Strand S1 of the dsRNA can do less than 30, preferably less than 25, particularly preferably 21 to 24, nucleotides. The number of these nucleotides is also the maximum number possible in the dsRNA Base pairs.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn zumindest ein Ende der dsRNA einen aus 1 bis 4, insbesondere 2 oder 3, Nukleotiden gebildeten einzelsträngigen Überhang aufweist. Eine solche dsRNA weist gegenüber einer dsRNA ohne einzelsträngige Überhänge an mindestens einem Ende eine bessere Wirksamkeit bei der Hemmung der Expression des K-ras- Gens auf. Ein Ende ist dabei ein Bereich der dsRNA, in welchem ein 5'- und ein 3'-Strangende vorliegen. Eine nur aus dem Strang S1 bestehende dsRNA weist demnach eine Schleifenstruktur und nur ein Ende auf. Eine aus dem Strang S1 und einem Strang S2 gebildete dsRNA weist zwei Enden auf. Ein Ende wird dabei jeweils von einem auf dem Strang S1 und einem auf dem Strang S2 liegenden Strangende gebildet. It has proven to be particularly advantageous if at least one end of the dsRNA is one of 1 to 4, in particular 2 or 3, nucleotide-formed single-stranded overhang having. Such a dsRNA has no dsRNA single-stranded overhangs on at least one end better effectiveness in inhibiting the expression of the K-ras Gens on. One end is a region of the dsRNA, in which have a 5 'and a 3' strand end. One only dsRNA existing in strand S1 accordingly has one Loop structure and only one end on. One from strand S1 and dsRNA formed in a strand S2 has two ends. An end is based on one on strand S1 and one on the end of the strand S2 is formed.
Vorzugsweise befindet sich der einzelsträngige Überhang am 3'-Ende des Strangs S1. Diese Lokalisation des einzelsträngigen Überhangs führt zu einer weiteren Steigerung der Effizienz des Medikaments. In einem Ausführungsbeispiel weist die dsRNA nur an einem, insbesondere dem am 3'-Ende des Strangs S1 gelegenen, Ende einen einzelsträngigen Überhang auf. Das andere Ende ist bei einer zwei Enden aufweisenden dsRNA glatt, d. h. ohne Überhänge, ausgebildet. Eine solche dsRNA hat sich sowohl in verschiedenen Zellkulturmedien als auch in Blut und Serum als besonders beständig erwiesen. The single-stranded overhang is preferably on 3 'end of strand S1. This localization of the single-stranded overhang leads to a further increase in Efficiency of the drug. In one embodiment, the dsRNA only at one, especially at the 3 'end of the strand S1, end a single-stranded overhang. The the other end is for a double ended dsRNA smooth, d. H. without overhangs, trained. Such a dsRNA has been found in various cell culture media as well as in Blood and serum proven to be particularly stable.
Vorzugsweise weist die dsRNA neben dem Strang S1 einen Strang S2 auf, d. h. sie ist aus zwei Einzelsträngen gebildet. Der Strang S1 oder der Strang S2 kann zum primären oder prozessierten RNA-Transkript des K-ras-Gens komplementär sein. Vorzugsweise besteht die dsRNA aus dem Strang S2 mit der Sequenz SEQ ID NO: 1 und dem Strang S1 mit der Sequenz SEQ ID NO: 2 oder dem Strang S2 mit der Sequenz SEQ ID NO: 3 und dem Strang S1 mit der Sequenz SEQ ID NO: 4 oder dem Strang S2 mit der Sequenz SEQ ID NO: 5 und dem Strang S1 mit der Sequenz SEQ ID NO: 6 gemäß dem anliegenden Sequenzprotokoll. Eine solche dsRNA ist in der Hemmung der Expression des K-ras-Gens besonders wirksam. The dsRNA preferably has a strand in addition to strand S1 S2 on, i.e. H. it is made up of two single strands. The Strand S1 or strand S2 can be the primary or processed RNA transcript of the K-ras gene can be complementary. The dsRNA preferably consists of strand S2 with the sequence SEQ ID NO: 1 and strand S1 with the sequence SEQ ID NO: 2 or strand S2 with the sequence SEQ ID NO: 3 and the Strand S1 with the sequence SEQ ID NO: 4 or strand S2 with the sequence SEQ ID NO: 5 and the strand S1 with the sequence SEQ ID NO: 6 according to the attached sequence listing. A such dsRNA is in the inhibition of the expression of the K-ras gene particularly effective.
Die dsRNA kann in dem Medikament in einer Lösung, insbesondere einem physiologisch verträglichen Puffer, oder von einer micellaren Struktur, vorzugsweise einem Liposom, oder einem Kapsid umschlossen vorliegen. Eine micellare Struktur oder ein Kapsid kann die Aufnahme der dsRNA in die Tumorzellen erleichtern. Das Medikament kann eine Zubereitung aufweisen, die zur Inhalation, oralen Aufnahme, Infusion oder Injektion, insbesondere zur intravenösen, intraperitonealen oder intratumoralen Infusion oder Injektion, geeignet ist. Eine zur Inhalation, Infusion oder Injektion geeignete Zubereitung kann im einfachsten Fall aus einem physiologisch verträglichen Puffer, insbesondere einer phosphatgepufferten Salzlösung, und der dsRNA bestehen. Es hat sich nämlich überraschenderweise herausgestellt, dass eine lediglich in einem solchen Puffer gelöste und verabreichte dsRNA von den Tumorzellen aufgenommen wird und die Expression des K-ras-Gens hemmt, ohne dass die dsRNA dazu in einem besonderen Vehikel verpackt sein muss. The dsRNA can be in the drug in a solution in particular a physiologically compatible buffer, or from one micellar structure, preferably a liposome, or a Capsid enclosed. A micellar structure or A capsid can take up the dsRNA in the tumor cells facilitate. The drug can have a preparation for inhalation, oral intake, infusion or injection, especially for intravenous, intraperitoneal or intratumoral infusion or injection. One for Inhalation, infusion or injection suitable preparation can in the simplest case from a physiologically acceptable one Buffers, especially a phosphate buffered saline solution, and the dsRNA exist. Because it has Surprisingly, it was found that only in one Buffer dissolved and administered dsRNA from the tumor cells is recorded and inhibits the expression of the K-ras gene, without the dsRNA being packaged in a special vehicle have to be.
Vorzugsweise ist die dsRNA pro vorgesehener Verabreichungseinheit in einer Menge enthalten, welche einer Dosierung von höchstens 5 mg pro kg Körpergewicht, insbesondere 200 µg pro kg Körpergewicht, entspricht. Es hat es sich nämlich gezeigt, dass die dsRNA bereits in dieser pro Tag verabreichten Dosierung eine ausgezeichnete Effektivität in der Hemmung der Expression des K-ras-Gens aufweist. The dsRNA pro is preferably provided Administration unit contained in an amount, which a dosage of at most 5 mg per kg body weight, in particular 200 µg per kg body weight. It has been shown that the dsRNA was already administered per day in this Dosage an excellent effectiveness in inhibiting the Has expression of the K-ras gene.
Erfindungsgemäß ist weiterhin die Verwendung einer zur Hemmung der Expression eines K-ras-Gens geeigneten doppelsträngigen Ribonukleinsäure (dsRNA) zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung eines Pankreaskarzinoms vorgesehen. Weiterhin ist erfindungsgemäß die Verwendung einer zur Hemmung der Expression eines K-ras-Gens geeigneten doppelsträngigen Ribonukleinsäure (dsRNA) zur Behandlung eines Pankreaskarzinoms vorgesehen. According to the invention is also the use of a Inhibition of the expression of a K-ras gene suitable double stranded ribonucleic acid (dsRNA) for the production of a Drug intended to treat pancreatic cancer. Furthermore, the use of an inhibition according to the invention expression of a K-ras gene suitable double-stranded Ribonucleic acid (dsRNA) for the treatment of a Pancreatic cancer is provided.
Wegen der weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verwendungen wird auf die vorangegangenen Ausführungen verwiesen. Because of the further advantageous embodiment of the Uses according to the invention is based on the previous ones Executions referenced.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Als Abkürzung der Konzentrationsangabe "mol/l" wird dabei "M" verwendet. Es zeigen: The invention is described below with reference to the drawings exemplified. As an abbreviation for the concentration "mol / l" is used here "M". Show it:
Fig. 1 die prozentuale Apoptose-Rate von humanen Pankreaskarzinomzellen YAP C in Abhängigkeit von der Inkubationszeit nach Transfektion mit einer zu einer ersten Sequenz aus dem humanen K-ras-Gen komplementären dsRNA, Fig. 1 shows the percentage of apoptosis rate of human pancreatic cancer cells YAP C as a function of incubation after transfection with a first to a sequence from the human K-ras gene dsRNA,
Fig. 2 die Anzahl vitaler Zellen nach Transfektion mit einer dsRNA und Fig. 2 shows the number of viable cells after transfection with a dsRNA and
Fig. 3 das Volumen subkutan implantierter humaner Pankreasadenokarzinome in NMRI-Mäusen. Fig. 3, the volume subcutaneously implanted human Pankreasadenokarzinome in NMRI mice.
Die eingesetzten doppelsträngigen Oligoribonukleotide weisen
folgende, im Sequenzprotokoll mit SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 8
bezeichneten, Sequenzen auf:
KRAS1, welche zu einer eine erste Punktmutation im Codon 12
aufweisenden Sequenz aus dem humanen K-ras-Gen in YAP C-
Zellen komplementär ist:
KRAS1', welche zu einer eine erste Punktmutation im Codon 12
aufweisenden Sequenz aus dem humanen K-ras-Gen in einem
humanen subkutan in NMRI-Mäusen implantierten
Pankreasadenokarzinom komplementär ist:
KRAS2, welche zu einer Wildtyp-Sequenz aus dem humanen K-ras-
Gen komplementär ist:
NEO, welche zu einer Sequenz aus dem Neomycin-Resistenz-Gen
komplementär ist:
The double-stranded oligoribonucleotides used have the following sequences, designated SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 8 in the sequence listing:
KRAS1, which is complementary to a sequence having a first point mutation in codon 12 from the human K-ras gene in YAP C cells:
KRAS1 ', which is complementary to a sequence having a first point mutation in codon 12 from the human K-ras gene in a human pancreatic adenocarcinoma implanted subcutaneously in NMRI mice:
KRAS2, which is complementary to a wild-type sequence from the human K-ras gene:
NEO, which is complementary to a sequence from the neomycin resistance gene:
Zellen der humanen Pankreaskarzinomzellinie YAP C, welche unter der Nr. ACC 382 von der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen, Braunschweig bezogen werden können, wurden unter konstanten Bedingungen bei 37°C, 5% CO2 in RPMI 1640-Medium (Fa. Biochrom, Berlin) mit 10% fötalem Kälberserum (FKS) und 1% Penicillin/Streptomycin kultiviert. Cells of the human pancreatic carcinoma cell line YAP C, which can be obtained under the number ACC 382 from the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures, Braunschweig, were under constant conditions at 37 ° C, 5% CO 2 in RPMI 1640 medium (Biochrom , Berlin) with 10% fetal calf serum (FKS) and 1% penicillin / streptomycin.
Die Transfektionen wurden in einer 6-Well-Platte mit
Oligofectamine (Fa. Invitrogen, Karlsruhe) durchgeführt. Pro Well
wurden 150 000 Zellen ausgesetzt. Die Transfektion der
doppelsträngigen Oligoribonukleotide wurde nach dem von
Invitrogen für Oligofectamine empfohlenen Protokoll durchgeführt
(Angaben beziehen sich auf eine Vertiefung bzw. ein Well
einer 6-Well-Platte):
10 µl des doppelsträngigen Oligoribonukleotids (0,1-10 µM)
wurden mit 175 µl Zellkulturmedium ohne Zusätze verdünnt. 3
µl Oligofectamine wurden mit 12 µl Zellkulturmedium ohne
Zusätze verdünnt und 10 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert.
Das so verdünnte Oligofectamine wurde zu den bereits
verdünnten doppelsträngigen Oligoribonukleotiden gegeben, gemischt
und 20 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. In dieser Zeit
wurden die zu transfizierenden Zellen einmal mit
Zellkulturmedium ohne Zusätze gewaschen und 800 µl frisches
Zellkulturmedium zugegeben. Danach wurden pro Well 200 µl des
beschriebenen Oligofectamine-dsRNA-Gemisches zugegeben, so dass das
Endvolumen für die Transfektion 1000 µl betrug. Hierdurch
ergibt sich eine Endkonzentration der doppelsträngigen
Oligoribonukleotide von 1-100 nM. Der Transfektionsansatz wurde vier
Stunden bei 37°C bebrütet. Danach wurden pro Well 500 µl
Zellkulturmedium mit 30% FKS zugegeben, so dass die
Endkonzentration an FKS 10% betrug. Dieser Ansatz wurde für 24 bis
120 Stunden bei 37°C inkubiert.
The transfections were carried out in a 6-well plate with oligofectamines (Invitrogen, Karlsruhe). 150,000 cells were exposed per well. The transfection of the double-stranded oligoribonucleotides was carried out according to the protocol recommended by Invitrogen for oligofectamines (information relates to one well or one well of a 6-well plate):
10 µl of the double-stranded oligoribonucleotide (0.1-10 µM) were diluted with 175 µl cell culture medium without additives. 3 ul oligofectamines were diluted with 12 ul cell culture medium without additives and incubated for 10 minutes at room temperature. The oligofectamine thus diluted was added to the already diluted double-stranded oligoribonucleotides, mixed and incubated for 20 minutes at room temperature. During this time, the cells to be transfected were washed once with cell culture medium without additives and 800 μl of fresh cell culture medium were added. Then 200 μl of the described oligofectamine-dsRNA mixture were added per well, so that the final volume for the transfection was 1000 μl. This results in a final concentration of the double-stranded oligoribonucleotides of 1-100 nM. The transfection batch was incubated at 37 ° C for four hours. Then 500 μl of cell culture medium with 30% FCS were added per well, so that the final concentration of FCS was 10%. This approach was incubated at 37 ° C for 24 to 120 hours.
Zur Bestimmung der Apoptose-Rate wurden die Überstände nach der Inkubation gesammelt, die Zellen mit phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) gewaschen, mittels Trypsin abgelöst und 10 Minuten mit 100 g zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen und das Pellet mit hypotoner Propidiumjodidlösung 30 Minuten bei 4°C im Dunkeln inkubiert. Die Analyse erfolgte durchflusszytometrisch im Fluoreszenz-unterstützten Zellsortierer FACSCalibur (Fa. BD GmbH, Heidelberg). The supernatants were determined to determine the apoptosis rate After incubation, the cells were buffered with phosphate Saline solution (PBS), removed using trypsin and 10 Centrifuged at 100 g for minutes. The supernatant was discarded and the pellet with hypotonic propidium iodide solution 30 Incubated for minutes at 4 ° C in the dark. The analysis was done flow cytometric in fluorescence-assisted Cell sorter FACSCalibur (BD GmbH, Heidelberg).
Fig. 1 zeigt die prozentuale Apoptose-Rate humaner Pankreaskarzinomzellen YAP C in Abhängigkeit von der Inkubationszeit nach Transfektion mit steigenden Konzentrationen der dsRNA KRAS1. Daraus ist ersichtlich, dass KRAS1 konzentrationsabhängig Apoptosen in humanen Pankreaskarzinomzellen induziert. Die Apoptose-Rate steigt in Abhängigkeit von der Inkubationszeit an. Während unbehandelte YAP C-Zellen (Kontrolle) und Zellen, mit welchen das beschriebene Verfahren zur Transfektion ohne doppelsträngiges Oligoribonukleotid durchgeführt wurde (Mocktransfektion bzw. Scheintransfektion), auch nach 120 h Inkubation nur maximal 5% Apoptose aufwiesen, konnte durch Transfektion mit 100 nM KRAS1 die Apoptose-Rate nach 120 h auf 24% gesteigert werden. Mit gleicher Effektivität induzierte die zum Wildtyp von K-ras komplementäre dsRNA KRAS2 Apoptose in YAP C-Zellen. Fig. 1 shows the percentage of apoptosis rate of human pancreatic cancer cells YAP C as a function of incubation after transfection with increasing concentrations of the dsRNA KRAS1. It can be seen from this that KRAS1 induces apoptosis in human pancreatic carcinoma cells depending on the concentration. The apoptosis rate increases depending on the incubation period. While untreated YAP C cells (control) and cells with which the described method for transfection was carried out without a double-stranded oligoribonucleotide (mock transfection or sham transfection) showed only a maximum of 5% apoptosis even after 120 h of incubation, transfection with 100 nM KRAS1 the apoptosis rate can be increased to 24% after 120 h. The dsRNA KRAS2, which is complementary to the wild type of K-ras, induced apoptosis in YAP C cells with the same effectiveness.
Zur Bestimmung des Einflusses der Transfektionen auf die Proliferation bzw. die Zahl vitaler Zellen, wurden pro Vertiefung einer 6-Well-Platte 50 000 YAP-C-Zellen ausgesetzt und wie oben beschrieben transfiziert. Die Anzahl vitaler Zellen wurde mit der Trypanblau-Ausschluss-Färbung nach 24 bis 120 h Inkubationszeit durch Auszählen in einer Neubauer-Zählkammer bestimmt. Das Ergebnis ist in Fig. 2 dargestellt. Die Proliferation von YAP C-Zellen konnte durch KRAS1 konzentrationsabhängig gehemmt werden. Die Zahl vitaler Zellen konnte bereits durch 1 nM KRAS1 statistisch signifikant (p = 0.001 vs. unbehandelte Kontrolle nach 120 h) reduziert werden. To determine the influence of the transfections on the proliferation or the number of vital cells, 50,000 YAP-C cells were exposed per well in a 6-well plate and transfected as described above. The number of vital cells was determined using the trypan blue exclusion stain after 24 to 120 h of incubation by counting in a Neubauer counting chamber. The result is shown in Fig. 2. The proliferation of YAP C cells could be inhibited by KRAS1 depending on the concentration. The number of vital cells could already be reduced statistically significantly by 1 nM KRAS1 (p = 0.001 vs. untreated control after 120 h).
Eine Transfektion mit der zum K-ras-Wildtyp komplementären dsRNA KRAS2 führte bei einer Konzentration von 100 nM zu einer Reduktion der Zahl vitaler Zellen. Nicht-maligne humane Hautfibroblasten zeigten keine Änderung ihres Proliferationsverhaltens durch Transfektion mit KRAS1 oder KRAS2. A transfection with that complementary to the K-ras wild type dsRNA KRAS2 resulted in a concentration of 100 nM a reduction in the number of vital cells. Non-malignant human Skin fibroblasts showed no change in theirs Proliferation behavior through transfection with KRAS1 or KRAS2.
Für in vivo-Untersuchungen sind NMRI-Mäusen (Harlan
Winkelmann GmbH, Borchen) Gewebefragmente von 2-3 mm Durchmesser
aus einem humanen Pankreasadenokarzinom subkutan implantiert
worden. Nachdem die Tumoren eine Größe von 6-7 mm erreicht
hatten, wurden täglich 200 µg KRAS1' oder NEO pro kg
Körpergewicht intraperitoneal injiziert. Als Kontrolle wurde eine
physiologische Kochsalzlösung injiziert. Die Tumore wurden
täglich mittels einer Schiebelehre bzw. einer
standardisierten Schablone vermessen. In Fig. 3 ist das in mm3 gemessene
Tumorvolumen als Mittelwert +/- Standardfehler des
Mittelwerts in Abhängigkeit von der Zeit ab Beginn der Behandlung
durch die intraperitonealen Injektionen (Tage i. p.)
dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass die zum K-ras-Gen
komplementäre dsRNA in der Lage ist, das Wachstum der Tumore zu
hemmen. Durch tägliche intraperitoneale Applikation der zum
K-ras-Gen komplementären dsRNA in einer Konzentration von 200
µg/kg wurde das Wachstum des Tumors derart gehemmt, dass das
Tumorvolumen nach 24 Tagen Behandlung nur 62% des
Tumorvolumens der Kontrollgruppe betragen hat.
SEQUENZPROTOKOLL
For in vivo studies, NMRI mice (Harlan Winkelmann GmbH, Borchen) tissue fragments of 2-3 mm in diameter from a human pancreatic adenocarcinoma were implanted subcutaneously. After the tumors had reached a size of 6-7 mm, 200 µg KRAS1 'or NEO per kg body weight were injected intraperitoneally. A physiological saline solution was injected as a control. The tumors were measured daily using a caliper or a standardized template. In Fig. 3 the measured in mm 3 Tumor volume is reported as mean +/- standard error of the mean in function of the time from the start of the treatment by the intraperitoneal injections (days ip). This shows that the dsRNA, which is complementary to the K-ras gene, is able to inhibit the growth of the tumors. Daily intraperitoneal application of the dsRNA complementary to the K-ras gene in a concentration of 200 µg / kg inhibited the growth of the tumor in such a way that the tumor volume after 24 days of treatment was only 62% of the tumor volume of the control group. SEQUENCE LISTING
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