Diabetologie und Stoffwechsel 2019; 14(S 01): S53
DOI: 10.1055/s-0039-1688260
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Sehen und Fühlen
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Lichtinduzierbare Genexpression als neuer Therapieansatz für proliferative Retinopathie

E Brandhorst
1   V. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mannheim, Experimentelle Diabetologie, Mannheim, Germany
,
A Specht
2   Faculté de Pharmacie, Université de Strasbourg, Laboratoire de Conception et Application de Molécules Bioactives, Straßburg, France
,
HP Hammes
1   V. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mannheim, Experimentelle Diabetologie, Mannheim, Germany
,
S Cambridge
3   Institut für Anatomie und Zellbiologie, Universität Heidelberg, Funktionelle Neuroanatomie, Heidelberg, Germany
› Author Affiliations
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Publication History

Publication Date:
07 May 2019 (online)

 

Fragestellung:

Selbst innovative Therapieformen für die proliferative Retinopathie führen zu Nebenwirkungen, indem sie gesunde Areale der Retina schädigen, und haben zusätzlich eine limitierte Effektdauer. Neue Therapieansätze sind notwendig und insbesondere eine Gentherapie wäre vielversprechend, die räumlich und zeitlich kontrolliert werden kann. Erste Arbeiten in Zellmodellen zeigten, dass die Induktion von Transgenen durch Licht steuerbar ist. Daher wurde eine Licht-induzierte Genexpression im Mausmodell untersucht.

Methode:

Die Grundlage des Therapieansatzes bildet ein modifiziertes Tamoxifen, das mit einer Licht-sensitiven Schutzgruppe reversibel inaktiviert (‚caging') und das abhängig von dieser Schutzgruppe durch Bestrahlung mit 360nm bzw. 450nm aktiviert wird (‚uncaging'). Dieses Molekül wurde mit dem Cre/loxP-System kombiniert, um eine Licht-induzierbare Genexpression nach intravitrealer Injektion des ‚caged' Tamoxifens zu erzeugen. Die Cre-Recombinase wurde bei den verwendeten Mauslinien sowohl unter dem GFAP- als auch dem Tie2-Promoter exprimiert, die nach Tamoxifengabe die Expression eines rot-fluoreszierenden Reportergens induziert. Zusätzlich wurden zur Analyse von optimaler Dauer, Lokalisation und Intensität der Bestrahlung ‚caged' Fluoreszenzfarbstoffe verwendet.

Ergebnis:

Nach Bestrahlung des ‚caged' Fluoreszenzfarbstoffes zeigte sich ein lokales fluoreszierendes Areal der Retina (4,1% der Retinagesamtfläche). Das ‚Uncaging' eines Fluoreszenzfarbstoffes mit einem modifizierten Ophthalmoskop bei 450nm verdoppelte die Fluoreszenzintensität. Das ‚caged' Tamoxifen steigerte die Expression des Reportergens von 0,9% auf 2% rot-fluoreszierender Fläche der Retinagesamtfläche unter dem GFAP-Promoter und von 1,7% auf 5,4% unter dem Tie2-Promoter (p < 0.05).

Schlussfolgerung:

Licht-induzierte Genexpression in der Retina ist auf das Mausmodell übertragbar. Die Methodik ist unter Alltagsbedingungen klinisch anwendbar.