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Methoden der Telomerase-Hemmung | Selva's website

4.1. Methoden zur Hemmung der TERT-katalytischen Untereinheit der Telomerase

Die TERT-katalytische Untereinheit war ein Hauptziel für die Entwicklung von Antikrebsmethoden aufgrund der hohen Konzentration von TERT in fast allen Krebszellen, der Abhängigkeit der meisten Krebszellen von der TERT-Aktivität und der Knappheit von TERT in den meisten normalen Zellen. Der Ansatz des Transkript-Knockdowns hat Antisense-Oligodesoxyribonukleotide als Hauptstütze verwendet, während neuere Fortschritte auf Small-Interfering-RNA-Molekülen (siRNA) beruhen. Beide Techniken beinhalten synthetische Nukleinsäuren, die an spezifische mRNA-Ziele binden können, und beide waren wirksam bei Antikrebsansätzen zur Knockdown-TERT-Expression, wie in Kapitel 2 beschrieben. Die Verwendung von doppelsträngiger RNA (dsRNA) war auch sehr effektiv beim Abtragen oder Stark Reduzieren von Transkripten von Genen wie TERT (siehe Kapitel 3). Diese dsRNA-Sequenzen können verwendet werden, um eine RNAi-Antwort in Zellen embryonalen Ursprungs wie humanen embryonalen Nierenzellen (HEK) zu erzeugen, einem beliebten Zelltyp, der in der Krebsforschung verwendet wird. Diese Technik ist besonders effektiv für Kurzzeitanalysen von TERT-Knockdown, da die dsRNA in den Zellen langfristig abgebaut wird. RNAi von TERT war auch erfolgreich mit der Verwendung von Plasmidkonstrukten, die kurze Haarnadel-RNA-Sequenzen, die zum TERT-Transkript komplementär sind, exogen exprimieren. Diese Technik (siehe Kapitel 4) ermöglicht die Analyse von Downstream-Effekten von TERT, dient als alternativer Ansatz zur Gentherapie mit viralen Vektoren und ermöglicht einen langfristigen und dauerhaften Gen-Knockdown. Ebenfalls wirksam für den langfristigen Knockdown von TERT ist die Verwendung von retroviralen Vektoren, die kurze Haarnadel-RNA exprimieren, die für ein Segment des TERT-Transkripts spezifisch ist. Diese RNAi-basierte Technik (siehe Kapitel 5) beinhaltet den Einbau der Anti-Telomerase-Sequenz in das Wirtsgenom und kann einen effektiven Knockdown von TERT.

Kleine Moleküle wie 3′-Azido-2′, 3′-Dideoxythymin (AZT), das ein Nukleosidanalogon ist, können wirksam auf das aktive Zentrum von TERT abzielen, aber diesem Ansatz fehlt die gewünschte Selektivität vieler anderer Ansätze. Kleine nichtnukleosidische synthetische Verbindungen können die katalytische Aktivität der TERT-Proteinkomponente, wie in Kapitel 6 beschrieben, sehr wirksam hemmen. Eine Verbindung, die sich in dieser Hinsicht als vielversprechend erwiesen hat, ist BIBR1532, das die In-vitro-Prozessivität der Telomerase hemmt. Die Hemmung der TERT-Aktivität mit BIBR1532 erfolgt dosisabhängig, und höhere Konzentrationen dieses Telomerase-Inhibitors können für Krebszellen des hämatopoetischen Systems wie HL-60-Zellen zytotoxisch sein, mit geringer Wirkung auf normale Zellen.

Immuntherapeutische Ansätze gegen Krebs haben sich auch auf TERT konzentriert (siehe Kapitel 7). Diese Verfahren beinhalten die Verwendung von Peptiden, die von TERT. Die Peptide werden durch Klasse-I-Moleküle des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC) an T-Lymphozyten präsentiert. Das Ergebnis ist, dass CD8 + -zytotoxische T-Lymphozyten, die für die TERT-abgeleiteten antigenen Peptide spezifisch sind, Krebszellen lysieren, die TERT exprimieren. Diese immuntherapeutischen Ansätze, die gegen TERT-Epitope gerichtet sind, können in Abwesenheit von Toxizität durchgeführt werden und sind als Krebsmedikamente vielversprechend.

Es kann eine Herausforderung sein, niedermolekulare Verbindungen zu identifizieren, die die Expression von TERT beeinflussen, und die Verwendung von zellbasierten Reportersystemen zur Analyse der TERT-Expression wurde entwickelt, um diese Bemühungen zu verbessern, wie in Kapitel 8 beschrieben. Beispielsweise kann der TERT-Promotor mit zwei verschiedenen Reportergenen verknüpft sein, die für grün fluoreszierendes Protein (GFP) und sezernierte alkalische Phosphatase (SEAP) kodieren. Die Transfektion dieser Reporterkonstrukte führt zu stabilen Klonen, die eine Analyse der TERT-Expression ermöglichen. Letztendlich ist ein gewisses Maß an Hemmung von TERT das Ziel vieler krebsbekämpfender Ansätze, und die Kapitel 2-8 bieten viele der vielversprechendsten und effektivsten Methoden, um das TERT-Transkript aktiv abzubauen, seine katalytische Aktivität abzutragen, das Immunsystem zu lenken Telomerase-positive Krebszellen zu lysieren oder Expressionskonstrukte zu verwenden, um kleinmolekulare Komponenten zu identifizieren, die die Expression von Telomerase beeinflussen.

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