Verbesserte Transgenexpression von adenoviralen Vektoren durch Koexpression von p21 waf1/cip1

Einleitung und Hintergrund: Adenovirale (Ad) Vektoren sind die bevorzugten Vektoren für pulmonale Gentherapiestudien. Ihr Einsatz wird jedoch durch ihre Immunogenität und relativ kurze Transgenexpression eingeschränkt. Eigene Ergebnisse von Koinfektionen demonstrierten, dass eine parallele Überexpression des Zellzyklusregulators p21^waf1/cip1 (p21) die Expression eines zweiten Transgens verbessert und verlängert. Daher wurde ein Doppelgen-Ad Vektor mit p21 konstruiert und mit einem Kontrollvektor ohne p21 verglichen.

Methodik: Ein Ad Vektor (Ad5, delE1/E3) mit den Expressionskassetten für p21 und alpha-1-Antitrypsin (hAAT) als Reportergen (AdCMV.p21-RSV.hAAT) wurde mit dem Kontrollvektor AdRSV.hAAT verglichen. Dosis- und zeitabhängig wurde die Proteinexpression von hAAT aus dem Kulturmedium von Zelllinien (HeLa, A549) und Primärzellen (human small airway epithelial cells) bestimmt

Ergebnisse: Eine Infektion mit bis zu 1000 Viren/Zelle ergibt nach 48 und 72 Stunden nur geringe Unterschiede bezüglich Zytotoxizität (LDH-Freisetzung) zwischen dem Doppelgenvektor und dem Kontrollvektor. Im Gegensatz dazu führt der Doppelgenvektor bei allen Vektordosen sowohl nach 48 als auch nach 72 Stunden zu einer deutlich höheren hAAT-Expression. Damit zeigt der Doppelgenvektor eine signifikant höhere Effizienz für die Transgenexpression als ein Einzelvektor ohne p21.

Diskussion: Die verbesserte Transgenexpression durch gleichzeitige Überexpression von p21 durch einen Doppelgenvektor erlaubt eine Reduktion der einzusetzenden Ad Vektor-Dosis. Dies erscheint als eine attraktive Strategie für die Konstruktion therapeutischer Ad Vektoren im Hinblick auf die Reduktion von Nebenwirkungen.