Untersuchungen neuartiger liposomaler Gentransfersysteme - Beiträge zur Charaktesisierung von Transfektionseigenschaften und zytotoxischem Potenzial

Abstract

In den letzten 20 Jahren hat die Gentherapie als potentielle Methode zur Behandlung von Erbkrankheiten und als mögliche Alternative zur “klassischen” Chemotherapie viel Aufmerksamkeit erregt. Obwohl gerade modifizierte Viren vor allem bei der Anwendung im lebenden Organismus sehr hohe Gentransferraten erzielen, haben diese Systeme aufgrund ihrer Immunogenität und ihres mutagenen Potenzials entscheidende Nachteile. Nichtvirale Vektoren sind mittlerweile Standard für die Bearbeitung von Zellkulturen, aber gerade auch kationische Lipide werden als hoffnungsvolle Alternative für virale Genfähren angesehen. Leider sind nichtvirale Vektoren durch geringe Gentransferraten gekennzeichnet. Eine Option dieses Problem zu beheben, ist die Entwicklung neuartiger Substanzen. Aus diesem Grund wurden Lipide, die nicht auf Glycerol basieren, synthetisiert und anschließend hinsichtlich ihrer Eignung für den Gentransfer charakterisiert. Die neuartigen Lipide bestehen aus Malonsäurediamiden oder verzweigten Fettsäuren. Die daraus hergestellten Liposomen wurden an verschiedenen Zelllinien umfassend auf Gentransferaktivität und zytotoxisches Potenzial untersucht. Außerdem erfolgte die Charakterisierung der Partikelgröße. Es konnte gezeigt werden, dass die Transfektionsleistung der Liposomen durch die Einführung ungesättigter Alkylreste und multivalenter hydrophiler Reste des Typs Lysin bzw. Bis(2-aminoethyl)aminoethylamid entscheidend gesteigert wird. Dies führte zu Vektoren, die den komerziell verfügbaren Systemen LipofectAmine™ und SuperFect™ auch bei Anwesenheit von Serumproteinen überlegen sind. Mit Hilfe von Durchflusszytometrischen Messungen konnte außerdem ermittelt werden, dass die Geschwindigkeit der Endozytose der Lipoplexe auch von der Strktur der eingesetzten Lipide abhängig ist.