DE69434781T2 - Defektive rekombinante adenoviren zur tumor-gentherapie - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft rekombinante Vektoren viraler Herkunft und deren Verwendung zur Behandlung von Krebserkrankungen. Insbesondere betrifft sie rekombinante Adenoviren, die eine heterologe DNA-Sequenz umfassen, deren Expression in einer Zelle, die sich auf anormale Weise teilt, es ermöglicht, die Teilung der Zelle mindestens teilweise zu hemmen. Die Erfindung betrifft weiterhin die Herstellung dieser Vektoren und der pharmazeutischen Zusammensetzungen, in denen sie enthalten sind.
  • Das Zellwachstum wird auf äußerst empfindliche Weise durch zwei Arten und Signalen reguliert. Bestimmte Signale begünstigen die Vervielfältigung der Zellen, während andere dafür sorgen, dass sie, je nach Bedarf des Organismus, entweder einen Ruhezustand annehmen oder aber sich ausdifferenzieren. Sämtliche Krebserkrankungen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Mechanismen, welche die Zellteilung steuern, außer Kontrolle geraten, was einem anormalen Wachstum führt. Sehr häufig sind entweder die Aktivierung von Genen, welche die Vervielfältigung der Zellen begünstigen (Gene, die aus Proto-Onkogene bezeichnet werden und bei Aktivierung zu Onkogenen werden) oder das Verschwinden bzw. die Deaktivierung von Genen, welche die Zellvermehrung hemmen, an der Entstehung von Krebs beteiligt. Die vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit, Krebserkrankungen durch Gentherapie zu behandeln, indem eines oder mehrere der Gene, durch deren Expression die Zellvermehrung mindestens teilweise gehemmt werden kann, Tumorzellen verabreicht wird.
  • Die Gentherapie besteht darin, einen Mangel oder eine Anormalität (Mutation, fehlgeleitete Expression usw.) zu korrigieren, indem eine genetische Information in die Zelle oder in das betroffene Organ eingeführt wird. Diese genetische Information kann entweder in vitro in eine entnommene Zelle des Organs eingeführt werden, wobei die veränderte Zelle anschließend wieder in den Organismus eingeführt wird, oder sie kann direkt in vivo in ein geeignetes Gewebe eingeführt werden. Für den zweiten Fall existieren unterschiedliche Techniken, darunter verschiedene Transfektionsstechniken, bei denen Komplexe aus DNA und DEAE-Dextranen (Pagano et al., J.Virol. 1 (1967) 891), aus DNA und Zellkernproteinen (Kaneda et al., Science 243 (1989) 375), aus DNA und Lipiden (Felgner et al., PNAS 84 (1987) 7413) sowie der Einsatz von Liposomen (Fraley et al., J.Biol.Chem. 255 (1980) 10431) usw. beteiligt sind. Seit kürzerer Zeit stellt der Einsatz von Viren als Vektoren zur Übertragung von Genen eine vielversprechende Alternative zu den physikalischen Transfektionstechniken dar. Diesbezüglich wurden unterschiedliche Viren auf ihre Fähigkeit hin untersucht, bestimmte Zellpopulationen zu infizieren. Insbesondere handelt es sich um Retroviren (RSV, HMS, MMS usw.), das Virus HSV, die adeno-assoziierten Viren und die Adenoviren.
  • Auf die Möglichkeit, die Gentherapie zur Krebsbehandlung zu nutzen, wurde bereits in der Anmeldung WO91/15580 hingewiesen. Diese Anmeldung beschreibt die Herstellung von Retroviren, die ein Gen enthalten, welches für ein Ribozym codiert und dessen Expression in Zellkultur die Vernichtung einer mRNA eines Onkogens ermöglichen kann.
  • Die vorliegende Erfindung ergibt sich aus dem Nachweis, dass Adenoviren besonders wirksame Vektoren für die Übertragung und die Expression von therapeutischen Genen in Tumoren darstellen. Die Adenoviren weisen insbesondere den Vorteil auf, sich nicht in das Genom der Zellen, welche sie infizieren, einzuschleusen, sondern sich dort sehr stabil zu verhalten, wodurch es möglich wird, eine dauerhafte therapeutische Wirkung zu erzielen und ein sehr breites Wirtsspektrum zu verwenden, wodurch es wiederum möglich wird, Krebserkrankungen unabhängig von der Art der betroffenen Zellen zu behandeln. Die Erfindung beruht weiterhin auf dem Nachweis, dass Viren des Typs Adenovirus dazu befähigt sind, Gene, welche die Zellteilung mindestens teilweise hemmen können, direkt in den Tumor zu übertragen und dort zu exprimieren.
  • Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht also darin, ein rekombinantes defektes Adenovirus, das eine heterologe DNA-Sequenz umfasst, deren Expression es ermöglicht, die Zellteilung mindestens teilweise zu hemmen, bereitzustellen.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen rekombinanten defekten Adenovirus für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die zur Behandlung Vorbeugung von Krebserkrankungen bestimmt ist.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "defektes Adenovirus" ein Adenovirus, das unfähig ist, sich eigenständig in der Zielzelle zu replizieren. Im Allgemeinen fehlen im Genom des defekten Adenovirus, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, also mindestens die Sequenzen, die zur Replizierung des Virus in der infizierten Zelle erforderlich sind. Diese Bereiche können entweder entfernt werden (vollständig oder teilweise) oder unwirksam gemacht werden oder durch andere Sequenzen und insbesondere das eingefügte Gen ersetzt werden. Vorzugsweise behält das defekte Virus nichtsdestoweniger die Sequenzen seines Genoms, die zur Einhüllung der viralen Partikel erforderlich sind.
  • Es gibt verschiedene Serotypen von Adenoviren deren Aufbau und Eigenschaften sich geringfügig unterscheiden. Diese Viren sind indes für den Menschen, und insbesondere für Patienten, die nicht unter einer Immunschwäche leiden, nicht pathogen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden von diesen Serotypen vorzugsweise die Adenoviren der Typen 2 oder 5 (Ad 2 oder Ad 5) verwendet. Im Falle des Adenovirus Ad 5 handelt es sich bei den Sequenzen, die zur Replizierung erforderlich sind, um die Bereiche E1A und E1B.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst die heterologe DNA-Sequenz, deren Expression es ermöglicht, die Zellteilung mindestens teilweise zu hemmen, vorzugsweise mindestens ein Gen, das aus den folgenden Tumorsuppressorgenen (oder Anti-Onkogenen) oder einem beliebigen wirksamen Derivat dieser Gene gewählt wird: Antisense-Gene, deren Expression in der Zielzelle es ermöglich, die Expression von Genen, welche die Zellteilung begünstigen, zu hemmen; oder Gene, deren Expressionsprodukt eine Apoptose der infizierten Zelle auslöst.
  • Von den Tumorsuppressorgenen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden könne n, wären insbesondere die folgenden Gene zu nennen:
  • - Gen p53
  • Das Gen p53 codiert für ein Zellkernprotein von 53 kDa. Die Form dieses Gen, die durch Deletion oder Mutation verändert ist, ist an der Entstehung der meisten menschlichen Krebserkrankungen beteiligt (Baker et al., Science 244 (1989) 217). Seine mutierten Formen können darüber hinaus mit den ras-Onkogenen zusammenwirken, um Maus-Fibroblasten umzuwandeln. Der Wildtyp des Gens, der für das native p53 codiert, hemmt hingegen die Bildung von Umwandlungsherden in den Fibroblasten von Nagetieren, welche einer Transfektion mit verschiedenen Kombination von Onkogenen unterzogen wurden. Ergebnisse aus jüngerer Zeit unterstreichen, dass das Protein p53 selbst ein Transkriptionsfaktor sein könnte und die Expression anderer Tumorsuppressorgene fördern könnte.
  • - Gen Rb
  • Das Gen Rb bestimmt die Synthese eines Zellkern-Phophoproteins von ungefähr 927 Aminosäuren (Friend et coll., Nature 323 (1986) 643), dessen Aufgabe darin besteht, die Zellteilung zur unterdrücken, indem es die Zellen in eine Ruhephase eintreten lässt. Die deaktivierten Formen des Gens Rb werden als mit der Entstehung unterschiedlicher Tumore, und insbesondere von Retinoblastomen und mesenchymalen Krebserkrankungen wie dem Osteosarkom in Verbindung gebracht. Die Wiedereinführung dieses Gens in die Tumorzellen, in denen es deaktiviert wird, führt zu einer Rückkehr zum Normalzustand und einem Verlust der Tumorbildungsneigung (Huang et al., Science 242 (1988) 1563). In jüngerer Zeit wurde nachgewiesen, dass das normale Protein Rb, nicht aber seine mutierten Formen, die Expression des Proto-Onkogens c-fos, eines Gens, das für die Zellvermehrung unentbehrlich ist, unterdrückt.
  • - Gen rap 1A
  • Das Gen rap 1A (auch als k-revl bezeichnet) codiert für ein Protein von 21 kDa, das mit der Innenseite der zytoplasmischen Membran verbunden ist. Dieses Protein ist dazu befähigt, die umgewandelten Zellen, welche die mutierten ras-Onkogene exprimieren, in starkem Ausmaße zu revertieren (Kitayama et coll., Cell 56 (1989) 77).
  • - Gen DCC
  • Das Gen DCC codiert für ein Protein, welches ein Homologon der Zelladhäsionsproteine der Famille N-CAM ist. Bei Dickdarmkarzinomen ist dieses Gen sehr häufig deletiert (Fearon et coll., Science 247 (1990) 49).
  • - Gene k-rev2 und k-rev3
  • Das Gen k-rev2 codiert für ein sekretiertes Protein von 60 Aminosäuren, und das Gen k-rev3 codiert für eine trunkierte Version eines Proteins der extrazellulären Matrix. Diese beiden Gene sind dazu befähigt, NIH 3T3 Zellen, die durch das Onkogen Ki-ras umgewandelt wurden, zu revertieren.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können weitere Gene aufgrund ihrer antitumoralen Wirkung und insbesondere weitere Tumorsuppressorgene, die in der Literatur beschrieben sind, oder beliebige weitere Gene, deren Expressionsprodukt eine Zellapoptose auslösen kann, verwendet werden.
  • Wie oben angegeben, kann die heterologe DNA-Sequenz das native Tumorsuppressorgen oder ein wirksames Derivat dieses Gens umfassen. Ein solches Derivat kann durch Mutation, Deletion, Substitution und/oder Hinzufügen eines oder mehrerer Basenpaare in der Gensequenz erfolgen, und zwar gemäß den herkömmlichen Techniken der Molekularbiologie. Die Wirksamkeit des derart hergestellten Derivats kann anschließend in vitro mit Hilfe von Testverfahren, die dem Fachmann bekannt sind, wie etwa denen, die in den Beispielen beschrieben sind, bestätigt werden.
  • Im Sinne der Erfindung kann die heterologe DNA-Sequenz ebenfalls ein antisense-Gen umfassen, dessen Expression in der Zielzelle es ermöglicht, die Expression von Genen, die für Protein codieren, welche die Zellvermehrung begünstigen, oder die Transkription zelleigener m-RNAs zu steuern. Solche Gene können zum Beispiel in der Zielzelle zu einer RNA transkribiert werden, die zu zelleigenen mRNAs komplementär ist und auf diese Weise deren Translation in Protein verhindert.
  • Von den antisense-Genen, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden können, wären insbesondere beliebige antisense-Sequenzen zu nennen, die es ermöglichen, das Ausmaß der Produktion der Onkogene ras, myc, fos, c-erb B usw. zu verringern.
  • Im Allgemeinen umfasst die heterologe DNA-Sequenz ferner Promotorsequenzen, welche die Expression des Gens oder der Gene, die befähigt sind, die Zellteilung in der Zielzelle mindestens teilweise zu hemmen, ermöglichen. Sofern man davon ausgehen kann, dass die Promotorsequenzen in der infizierten Zelle funktionsfähig sind, kann sich um Sequenzen handeln, die natürlicherweise für die Expression des Gens sorgen. Es kann sich weiterhin um Promotorsequenzen sonstiger Herkunft handeln (welche für die Expression anderer Proteine sorgen, oder sogar sie können sogar synthetisch sein). Insbesondere kann es sich um Promotorsequenzen aus Eukaryoten- oder Virusgenen handeln. Zum Beispiel kann es sich um Promotorsequenzen handeln, die aus dem Genom der Zelle, die infiziert werden soll, stammen. Ebenso kann es sich um Promotorsequenzen handeln, die aus dem Genom eines Virus, einschließlich des verwendeten Adenovirus stammen. Diesbezüglich wären zum Beispiel die Promotoren der Gene E1A, MLP, CMV, RSV usw. zu nennen. Darüber hinaus können die Promotorsequenzen durch Hinzufügen von Sequenzen zur Aktivierung, Regulierung usw. verändert werden. Ferner kann die heterologe DNA-Sequenz, wenn sie keine Expressionssequenzen umfasst, strangabwärts einer solchen Sequenz in das Genom des defekten Virus eingefügt werden. Es ist ebenfalls möglich, induzierbare Promotoren zu verwenden.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, umfasst die heterologe DNA-Sequenz, zusätzlich zum Tumorsuppressorgen oder zum antisense-Gen, ein Gen, welches für ein spezifisches Tumor-Antigen codiert, oder ein Gen, welches für ein Lymphokin codiert. Die Kombination dieser Gene es ermöglicht es in der Tat, (i) die Zellteilung in einem Tumor zu stoppen und auf diese Weise eine Rückbildung des Tumors zu bewirken, und (ii) die Immunantwort des Organismus auf den Tumor zu verstärken.
  • Bei den spezifischen Tumor-Antigenen handelt es sich um Antigengruppen, die an der Oberfläche von Tumorzellen, nicht aber an der Oberfläche gleichartiger nichttumoröser Zellen erscheinen. Solche Antigene werden im Allgemeinen zur Diagnose von Krebserkrankungen verwendet. In jüngerer Zeit wurden diese im Hinblick auf die Herstellung von Antitumor-Impfstoffen beschrieben ( EP 259 212 ). Sie sind indes noch niemals mit anderen therapeutischen Genen kombiniert worden, wie im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
  • Von den Genen, die für Lymphokine codieren, wären insbesondere die Gene, die für Interleukine (IL-1 bis I1-13), für Interferone, für Tumornekrosefaktoren, für koloniestimulierende Faktoren (G-CSF, M-CSF, GM-CSF usw.) oder für TGFβ codieren, zu nennen. Im Übrigen umfasst das Gen, welches für das Lymphokin codiert, im Allgemeinen eine Expressionssequenz, die sich strangaufwärts der codierenden Sequenz befindet, sowie eine Signalsequenz, die das gebildete Polypeptid in die Sekretionskanäle der Zielzelle leitet. Bei dieser Signalsequenz kann es sich um die natürliche Signalsequenz des Lymphokins handeln, aber auch um eine beliebige andere funktionsfähige Signalsequenz oder um eine künstliche Signalsequenz. Derartige Anordnungen ermöglichen es insbesondere, den Lymphokingehalt in einem örtlich eng begrenzten Bereich zu erhöhen und auf diese Weise, in Gegenwart eines spezifischen Tumorantigens, die Immunantwort auf eine bestimmte Tumorart zu verstärken, woraus sich eine besonders vorteilhafte Wirkung ergibt. Derartige rekombinante Adenoviren können insbesondere zur Herstellung von Antitumor-Impfstoffen verwendet werden.
  • Die defekten rekombinanten Adenoviren gemäß der Erfindung können mittels jeder Technik, die dem Fachmann bekannt ist (Levrero et al., Gene 101 (1991) 195, EP 185 573 ; Graham, EMBO J. 3 (1984) 2917), hergestellt werden. Insbesondere können sie durch homologe Rekombination zwischen einem Adenovirus und einem Plasmid, der unter anderem die heterologe DNA-Sequenz aufweist, hergestellt werden. Die homologe Rekombination findet nach der co-Transfektion des Adenovirus und des Plasmids in einer geeigneten Zelllinie statt. Die verwendete Zelllinie muss vorzugsweise (i) von den genannten Elementen umgewandelt werden können und (ii) Sequenzen aufweisen, welche den Teil des Genoms des defekten Adenovirus ergänzen können, und zwar vorzugsweise in integrierter Form, um die Risiken einer Rekombination zu vermeiden. Als Beispiel einer solchen Linie wäre die embryonale menschliche Nierenlinie 293 zu erwähnen (Graham et al., J. Gen. Virol. 36 (1977) 59), welche insbesondere, in ihr Genom integriert, den linken Teil des Genom eines Adenovirus Ad5 (12 %) umfasst.
  • Anschließend werden die Adenoviren, die sich vervielfältigt haben, gemäß den herkömmlichen Techniken der Molekularbiologie entnommen und auf gereinigt, wie in den Beispiele erläutert ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine pharmazeutische Zusammensetzung, die einen oder mehrere defekte rekombinante Adenoviren wie die vorstehend beschriebenen umfasst. Vorzugsweise enthalten die pharmazeutischen Zusammensetzungen der Erfindung einen pharmazeutisch unbedenklichen Trägerstoff, damit die Formulierung direkt in die zu behandelnden Tumoren injiziert werden kann. Es kann sich dabei insbesondere um sterile, isotonische Lösungen oder um trockene, insbesondere gefriergetrocknete Zusammensetzungen handeln, welche es ermöglichen, durch Zugabe entweder von sterilisiertem Wasser oder, je nach Fall, von physiologischem Serum, injizierbare Lösungen zuzubereiten. Die direkte Injektion in den zu behandelnden Tumor ist vorteilhaft, da sie es ermöglicht, die therapeutische Wirkung im Bereich der betroffenen Gewebe zu konzentrieren.
  • Die Dosen des defekten rekombinanten Adenovirus, die zur Injektion verwendet werden, können in Abhängigkeit verschiedener Parameter und insbesondere in Abhängigkeit von der verwendeten Verabreichungsform, vom jeweiligen Krankheitsbild, vom Gen, das exprimiert werden soll, oder auch von der Dauer der gewünschten Behandlung angepasst werden. Im Allgemeinen werden die rekombinanten Adenoviren gemäß der Erfindung derart formuliert und verabreicht, dass die Dosen zwischen 104 et 1014 pfu/ml, vorzugsweise zwischen 106 und 1010 pfu/ml liegen. Der Begriff pfu ("plaque forming unit") entspricht dem Infektionsvermögen einer Viruslösung und wird durch Infektion einer geeigneten Zellkultur gemessen, wobei im Allgemeinen nach 48 Stunden die Anzahl der infizierten Zellplaques bestimmt wird. Die Techniken zur Bestimmung des pfu-Titers einer Viruslösung sind in der Literatur gut beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung bietet somit ein sehr wirksames Mittel zur Behandlung oder Vorbeugung von Krebserkrankungen. Weiterhin kann die Behandlung den Menschen aber ebenso ein beliebiges Tier wie etwa Schafe, Rinder, Haustiere (Hunde, Katzen usw.), Pferde, Fische usw. betreffen.
  • Die vorliegende Erfindung wird vollständig anhand der folgenden Beispiele beschrieben, welche der Erläuterung dienen und nicht als einschränkend anzusehen sind.
  • Legende der Figuren
  • 1: Darstellung des Vektors mp53WtI-.CMV
  • 2: Darstellung des Vektors mp53pIX-.CMV
  • Allgemeine Techniken der Molekularbiologie
  • Die Verfahren, die herkömmlicherweise in der Molekularbiologie angewendet werden, wie etwa die präparativen Gewinnungsverfahren für plasmidische DNA, die Zentrifugation plasmidischer DNA in einem Cäsiumchloridgradienten, die Elektrophorese auf Agarosegelen oder Acrylamidgelen, die Aufreinigung von DNA-Fragmenten durch Elektroeluierung, die Proteinextraktionen mit Phenol oder Phenol-Chloroform, die Fällung von DNA aus salzhaltigem Milieu mit Hilfe von Ethanol oder Isopropanol, die Veränderung von Escherichia Coli usw. sind dem Fachmann wohlbekannt und sind ausführlich in der Literatur beschrieben [Maniatis T. et al., "Molecular Cloning, a Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y., 1982; Ausubel F.M. et al. (Hsgb.), "Current Protocols in Molecular Biology", John Wiley & Sons, New York, 1987].
  • Die Plasmide der Typen pBR322 und pUC sowie die Phagen der Reihe M13 stammen aus dem Handel (Bethesda Research Laboratories).
  • Für die Ligaturen können die DNA-Fragmente gemäß ihrer Größe durch Elektrophorese in Agarosegelen oder Acrylamidgelen getrennt, mit Phenol oder einer Mischung aus Phenol/Chloroform extrahiert, mit Ethanol ausgefällt und dann in Gegenwart der DNA-Ligase des Phagen T4 (Biolabs) gemäß den Empfehlungen der Herstellers inkubiert werden.
  • Das Ausfüllen der herausragenden 5'-Enden kann mit Hilfe des Klenowfragments der DNA-Polymerase I von E.coli (Biolabs) gemäß den Empfehlungen der Herstellers vorgenommen werden. Das Beseitigen der heraus ragenden 3'-Enden wird in Gegenwart der DNA-Polymerase des Phagen T4 (Biolabs), welche gemäß den Empfehlungen der Herstellers verwendet wird, vorgenommen. Das Beseitigen der herausragenden 5'-Enden wird mittels einer Behandlung unter Zuhilfenahme der Nuclease S1 durchgeführt.
  • Die Mutagenese, die in vitro durch synthetisierte Oligodesoxinucleotide gesteuert wird, kann gemäß dem Verfahren, das von Taylor et al. [Nucleic Acids Res. 13 (1985) 8749-8764] durchgeführt werden, wobei der von Amersham vertriebene Kit benutzt wird.
  • Die enzymatische Verstärkung von DNA-Fragmenten mit Hilfe des als PCR bezeichneten Verfahren [Polymerasecatalyzed Chain Reaction, Saiki R.K. et al., Science 230 (1985) 1350-1354; Mullis K.B. et Faloona F.A., Meth. Enzym. 155 (1987) 335-350] kann unter Verwendung eines "DNA thermal cycler"-Gerätes (Perkin Elmer Cetus) gemäß den Empfehlungen der Herstellers durchgeführt werden.
  • Die Überprüfung der Nucleotidsequenzen kann mit Hilfe des Verfahrens, das von Sanger et al. entwickelt wurde [Proc. Natl. Acad. Sci. USA,. 74 (1977) 5463-5467], durchgeführt werden, wobei der von Amersham vertriebene Kit benutzt wird.
  • Beispiele
  • E1. Herstellung des Vektors mp53wtI-CMV, der das Gen p53 trägt, welches vom Promotor des Cytomegalovirus (1) gesteuert wird.
  • Der eukaryotische Expressionsvektor mp53wtI-CMV wurde herstellt, indem folgende Elemente in den Plasmid pUC19 eingefügt wurden:
    • – ein Promotorbereich viraler Herkunft, welcher dem frühzeitigen Promotor des Cytomegalovirus (CMV) entspricht. Im Vektor ist dieser Bereich von den einzigartigen Restriktionsstellen EcoRI von der Bindestelle CMV/pUC und BamHI an der Bindestelle CMV/p53 umgeben. Das Vorhandensein einzigartiger Stellen zu beiden Seiten des Promotorbereichs ermöglicht es, den Bereich CMV durch einen beliebigen anderen Promotor zu ersetzen. Auf diese Weise wird eine zweite Reihe von Vektoren erhalten, in denen das Gen p53 von einem induzierbaren Promotor gesteuert wird: Es handelt sich um den Promotor des Metallothionins, welcher durch Schwermetalle (Cadmium und Zink) induzierbar ist.
    • – eine Sequenz von 1173 Basenpaaren, welche der cDNA entspricht, die für das Wildtyp-Protein p53 der Maus codiert (Zakut-Houri et al., Nature 36 (1983) 594). In dieser Anordnung liegt das Suppressorgen in Form von cDNA, das heißt ohne Introns vor. So wird insbesondere ermöglicht, die Größe des Vektors zu verringern. Im Übrigen wurde durch Überprüfen festgestellt, dass das erzielte Ausmaß der Expression bei Anwesenheit und Abwesenheit von Introns vergleichbar ist.
    • – ein Polyadenylierungssignal der späten Gene des Virus SV40, wobei es sich um ein sehr wirksames Polyadenylierungssignal handelt. Strangabwärts des Polyadenylierungssignals befinden sich zwei einzigartige Restriktionsstellen SalI und HindIII. Diese Stellen haben die Einführung der Bereiche pIX des Adenovirus (siehe E3) ermöglicht.
  • E2. In vitro-Wirksamkeit des Vektors mp53wtI-CMV
  • Die Funktionsfähigkeit des Vektors mp53wtI-CMV wurde in vitro bestätigt, indem eine vorübergehende Expression in den HeLa-Zellen durchgeführt wurde. Dazu wurde der Vektor durch Transfektion in die Zellen eingeführt und der Gehalt an Protein p53 nach 40 Stunden mittels Immunofluoreszenz und Immunofällung bestimmt. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass in mehr als 50 % der mittels Transfektion behandelten Zellen hohe Gehalte an Protein p53 induziert wurden.
  • E3. Herstellung des Vektors mp53plX.CMV
  • Die Plasmide, die verwendet wurden, um die rekombinanten Adenoviren, welche das Gen p53 exprimieren, durch homologe Rekombination zu erzeugen, wurden folgendermaßen hergestellt:
    Der eukaryotische Expressionsvektor mp53pIX.CMV wurde hergestellt, indem die Sequenz pIX aus dem Genom des Adenovirus zwischen den Stellen SalI und EcoRI von mpl3wtI-.CMV eingefügt wurde. Die Sequenz pIX wurde aus dem rekombinanten Plasmid pLTR-βgal pIX (Stratford-Perricaudet et al., J. Clin. Invest. 90 (1992) 626) durch Verdauung mittels der Enzyme EcoRV und HindIII isoliert.
  • Der auf diese Weise erhaltene Expressionsvektor mp53pIX.CMV (2) verfügt strangabwärts des eingefügten Bereichs pIX über eine einzigartige Stelle HindIII, wodurch es möglich ist, den hergestellten Vektor zu linearisieren (siehe E4).
  • E4. Herstellung eines defekten rekombinanten Adenovirus, welches das Gen p53 trägt das vom Promotor CMV gesteuert wird.
  • Der Vektor mp53pIX.CMV wird linearisiert und in den Hilfszellen (Linie 293) einer co-Transfektion mit einem defekten adenoviralen Vektor unterzogen, wobei die Funktionen, die von den Adenovirusbereichen E1 (E1A und E11B) codiert werden, in die trans-Lage übergehen.
  • Durch homologe Rekombination in vivo zwischen dem mutierten Adenovirus Ad-d1324 (Thimmappaya et al., Cell 31 (1982) 543) und dem Vektor mp53pIX.CMV wird gemäß der folgenden Vorgehensweise das Adenovirus Ad.p53 hergestellt: Nach der Linearisierung durch das Enzym HindIII werden das Plasmid mp53pIX.CMV und das Adenovirus d1324 in der Linie 293 in Gegenwart von Calciumphosphat einer co-Transfektion unterzogen, um die homologe Rekombination zu ermöglichen. Die auf diese Weise hergestellten rekombinanten Adenoviren werden durch Aufreinigung über Platten selektiert. Nach ihrer Isolierung wird die DNA des rekombinanten Adenovirus in der Zelllinie 293 verstärkt, woraufhin der Überstand der Kultur einen Gehalt von ungefähr 1010 pfu/ml an defektem rekombinantem Adenovirus aufweist.
  • Die viralen Partikel werden anschließend durch Zentrifugation mit einem Cäsiumchlorid-Gradienten gemäß bekannten Techniken (siehe insbesondere Graham et al., Virology 52 (1973) 456) auf gereinigt. Das Adenovirus Adp 53 kann bei –80 °C in 20%igem Glycerin gelagert werden.
  • Die Fähigkeit des Adenovirus Ad-p53, Zellen in Kultur zu infizieren und im Kulturmedium eine biologisch wirksame Form des p53-Wildtyps zu exprimieren, wurde durch die Infektion der Zellen der menschlichen Linie 293 nachgewiesen. Das Vorhandensein von p53 im Überstand der Kultur wurde anschließend mittels eines spezifischen monoklonalen Antikörpers für p53 nachgewiesen.
  • Diese Untersuchungen ermöglichen es, nachzuweisen, dass das Adenovirus tatsächlich eine biologisch wirksame Form von p53 exprimiert.

Claims (17)

  1. Defektes rekombinantes Adenovirus, das eine heterologe DNA-Sequenz enthält, durch deren Expression in einer Zielzelle sich die Zellteilung mindestens teilweise hemmen lässt, wobei die Sequenz einschließt – mindestens ein Gen, das das Protein p53 codiert und – eine Promotorsequenz, die die Expression des Gens in der infizierten Zelle erlaubt, wobei die Promotorsequenz einen von demjenigen des Gens unterschiedlichen Ursprung aufweist.
  2. Defektes rekombinantes Adenovirus nach Anspruch 1, das eine Sequenz enthält, die das Wildtyp-Protein p53 unter der Kontrolle eines heterologen Promotors codiert.
  3. Defektes rekombinantes Adenovirus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Promotorsequenz eine Promotorsequenz ist, die dem Genom der infizierten Zelle entstammt.
  4. Rekombinantes defektes Adenovirus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Promotorsequenz eine synthetische Sequenz ist.
  5. Defektes rekombinantes Adenovirus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Promotorsequenz eine Sequenz viralen Ursprungs ist, ausgewählt aus den Promotorsequenzen der CMV- oder RSV-Gene.
  6. Defektes rekombinantes Adenovirus nach Anspruch 1 oder 2, das eine Sequenz enthält, die das Wildtyp-Protein p53 unter der Kontrolle des frühen Promotors des Cytomegalovirus codiert.
  7. Adenovirus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass ihm Regionen seines Genoms fehlen, die für seine Replikation in der Zielzelle notwendig sind.
  8. Adenovirus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Adenovirus vom Typ Ad5 handelt.
  9. Adenovirus nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die heterologe DNA-Sequenz ferner ein Gen einschließt, das ein spezifisches Tumor-Antigen und/oder ein Gen, das ein Lymphokin codiert, einschließt.
  10. Verwendung eines Adenovirus nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung einer pharmazeutischen Zubereitung, die zur Behandlung und/oder Prävention von Krebs durch direktes Einbringen in das zu behandelnde Gewebe bestimmt ist.
  11. Verwendung eines Adenovirus nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung einer pharmazeutischen Zubereitung, die zur Behandlung und/oder Prävention von Krebs durch direkte Verabreichung in den zu behandelnden Tumor bestimmt ist.
  12. Verwendung eines Adenovirus nach Anspruch 2 zur Herstellung einer pharmazeutischen Zubereitung, die zur Behandlung und/oder Prävention von Krebs bestimmt ist, der mit der Gegenwart einer mutierten Form von p53 zusammenhängt.
  13. Verwendung nach Anspruch 10 oder 11 zur Herstellung eines Antitumor-Impfstoffes.
  14. Pharmazeutische Zubereitung, umfassend ein oder mehrere defekte rekombinante Adenoviren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  15. Pharmazeutische Zubereitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie in injizierbarer Form vorliegt.
  16. Pharmazeutische Zubereitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen 104 und 1014 pfu/ml und vorzugsweise 106 bis 1010 pfu/ml defekte rekombinante Adenoviren einschließt.
  17. Verwendung eines defekten rekombinanten Adenovirus, der eine heterologe DNA-Sequenz enthält, die das Wildtyp-Protein p53 codiert, zur Herstellung einer pharmazeutischen Zubereitung, die zum Auslösen der Zellapoptosis bestimmt ist.
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