Hintergrund Die angeborene antivirale Atemwegsabwehr kann durch die Gabe von Liganden der TLR/RLR-Signalpfade
stimuliert werden. Ein solcher Ligand ist Polyinosinsäure : Polycytidinsäure (Poly(I:C)).
Die Transfektion von Atemwegsepithelzellen (J Immunol 2015; 195: 2829-2841) und Makrophagen
(Eur Respir J 2017, 50, PA2030) mit dem in pH-sensitiven Liposomen enkapsulierten
Poly(I:C) führt zu einer potenten Freisetzung antiviraler Faktoren durch Stimulierung
des RLR-Signalpfades. Dies wirkt jedoch auf die Makrophagen zytotoxisch (Eur Respir
J 2018, 52, PA1055).
Forschungsfrage Welche Faktoren (Ligand, Transfektionsmittel oder beides) bestimmen die makrophagale
Zytotoxizität des transfektierten Poly(I:C)?
Zellen und Methoden Makrophagen wurden aus Blutmonozyten für 14 Tage in Gegenwart von M-CSF ausdifferenziert.
Die Transfektion vom 1 µg/mL Poly(I:C) erfolgte mithilfe pH-sensitiver Liposomen oder
alternativer Nanopartikel, wie TransIT2020 (Mirus Bio; Lipid-Polymer Mix) und Escort
IV (Sigma-Aldrich; Liposomen). Die Effizienz der Enkapsulierung des Poly(I:C) wurde
mit Sybr Gold quantifiziert. Makrophagale Zytotoxizität wurde mikroskopisch und durch
Freisetzung von Laktatdehydrogenase evaluiert. Das Ausmaß der Zytotoxizität des transfektierten
Poly(I:C) wurde mit denen von (a) 1 – 10 µg/mL des „bloßen“ Poly(I:C) (d.h. ohne Transfektionsmittel)
und (b) transfektierter mRNS der Leuchtkäfer-Luciferase verglichen. Die Transfektionseffizienz
der Luciferase mRNS wurde mittels Lumineszenzmessung quantifiziert.
Ergebnisse Das „bloße“ Poly(I:C) wies keine Zytoxizität auf. Dagegen führte die Transfektion
von Poly(I:C) mit allen drei Transfektionsmitteln zu erheblicher Zytotoxizität. Die
letztere trat unabhängig von der Enkapsulierungseffizienz des Poly(I:C) auf. Im Gegensatz
dazu wies die Leuchtkäfer-Luciferase mRNS, trotz potenter Transfektion mittels Escort
IV (gefolgt von TransIT2020 und pH-sensitiven Liposomen), nur eine geringfügige Zytotoxizität
auf.
Schlussfolgerung Makrophagale Zytotoxizität des transfektierten Poly(I:C) scheint unabhängig von Transfektionsmitteln
vorhanden zu sein und könnte direkt durch die intrazelluläre Präsenz des Liganden
bestimmt werden. Für eine sichere antivirale Stimulierung sind weitere Studien notwendig.
