Kapsidmodifizierte Adenoviren in der Krebsgentherapie des Ovarialkarzinoms

Einleitung: Eine Krebsgentherapie auf der Basis rekombinanter Adenoviren vom Serotyp 5 (Ad5) ist ein neuartiger Ansatz in der Behandlung maligner Tumore. Die Vorraussetzung ist die gezielte Infektion der Tumorzelle bei gleichzeitiger Schonung des gesunden Gewebes. Ein Problem bei der Verwendung von Ad5 Vektoren ist der natürliche Lebertropismus dieser Viren. Hierdurch kann es zu potenziellen Nebenwirkungen einer systemischen Krebsgentherapie führen. Eine Möglichkeit, die Virusinfektion auf die Zielzellen zu beschränken, ist der Einsatz kapsidmodifizierter Ads. Chimäre Ads (Ad5/3), bei denen der Ad5 Fiber Knob durch einen Fiber Knob des Adenovirus vom Serotyp 3 (Ad3) ersetzt wurde, zeigen eine verbesserte Transduktion von Tumorzellen bei unveränderter Transduktion von Hepatozyten. Wir haben ein Ad5 konstruiert, bei dem der Ad5 Fiber Schaft durch den kürzeren Ad3 Fiber Schaft ersetzt wurde (Ad5.Ad3.SH). In der vorliegenden Untersuchung wurden erstmalig verschiedene Therapiemodelle des Ovarialkarzinoms mit unterschiedlichen Applikationsarten der Ad Vektoren miteinander verglichen.

Material und Methoden: Die Untersuchung der viralen Transduktion von Ad5/3, Ad5.Ad3.SH und Ad5 erfolgte mittels Reportergenassays an etablierten Ovarialkarzinomzelllinien und nativen Ovarialkarzinomzellen. Zur Evaluierung der Lebertoxizität in der Maus wurden virale Gensequenzen (E4) mittels quantitativer RT-PCR quantitativ bestimmt. Die Evaluierung des Tumor- und Lebertropismus erfolgte an verschiedenen Mausmodellen zur Simulierung unterschiedlicher Therapiesituationen eines fortgeschrittenen Ovarialkarzinoms (Peritonealkarzinose mit intraperitonealer (i. p.) und intravenöser (i.v.) Virusapplikation, subkutaner Tumor mit i.v.-Virusapplikation).

Ergebnisse: In etablierten Ovarialkarzinomzelllinien und nativen Ovarialkarzinomzellen zeigte sich in den Reportergenanalysen eine signifikante (p<0,05), 10–15 fach erhöhte Transduktionsrate nach Infektion mit Ad5/3 im Vergleich zu Ad5.Ad3.SH und Ad5. In vivo zeigte sich nach i.v.-Gabe von Ad5.Ad3SH im Vergleich zu Ad5 eine signifikant (p<0,05) niedrigere Reportergenaktivität sowie eine signifikant erniedrigte E4 Kopienzahl (Ad5.Ad3.SH: 1880±946 Kopien/ng DNA, Ad5: 23819±821 Kopien/ng DNA; p<0,05). Ad5.Ad3.SH zeigte in allen 3 untersuchten Therapiemodellen der Maus die günstigste Tumor-/Leberratio im Vergleich zu Ad5. Im Vergleich zu Ad5/3 demonstriert Ad5.Ad3.SH eine signifikant (p<0,05) verbesserte Tumor-Leberratio in dem klinisch relevanten Tumormodell mit Peritonealkarzinose und i. p.-Virusapplikation.

Schlussfolgerung: Die Ratio des Gentransfers in Tumor und Leber kann durch den Einsatz kapsidmodifizierter rekombinanter Ads mit verkürztem Fiber Schaft signifikant verbessert werden. Durch die Erhöhung der effektiven Tumordosis bei gleichzeitiger Verringerung potenzieller Nebenwirkungen erscheint dieser Ansatz für die Entwicklung einer systemischen Ad-basierten Krebsgentherapie des Ovarialkarzinoms geeignet.