Differentielle Genexpresssion bei Mammakarzinom-Zellinien nach chemotherapeutischer Behandlung mit Paclitaxel

Abstract

Das Mammakarzinom ist mit über einer Million Neuerkrankungen pro Jahr weltweit die häufigste bösartige Tumorerkrankung der Frau. Die chemotherapeutische Behandlung des Mammakarzinoms stellt ein langjährig angewandtes Verfahren dar, das durch klinische und experimentelle Forschung stetigem Wandel unterlegen ist. Paclitaxel, ein Vertreter der Taxane, ist eine der vielversprechendsten Anti-tumorsubstanzen in der gynäkologischen Onkologie. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, differentiell exprimierte Gene zwischen unbehandelten und chemotherapeutisch behandelten Mammakarzinom – Zelllinien zu finden. Somit gewonnene Daten lassen neue Erkenntnisse über Wirkungsweisen von Chemotherapeutika u.a. der Apoptose-Induktion zu. Diese Erkenntnisse können in vielerlei Hinsicht relevant sein. Es ließen sich zum Beispiel neue Kombinationstherapien entwickeln, die sich dann auch bezügliche ihrer molekularbiologischen Wirkungsweisen ergänzen. Durch den Vergleich der Genexpression mit dem Verfahren des Differential Display und der subtraktiven Hybridisierung gelang es, unter anderem, als differentiell exprimiertes Gen, das Insulin-like Growth Factor Binding Protein–5 (IGFBP-5) zu identifizieren. Der Expressionsunterschied wurde durch ein Southern-Blot Verfahren und semiquantitative PCR verifiziert. Insulin-like Growth Factors gehören zu den vorherrschensten Wachstumsfaktoren des Körpers. Sie sind potente Stimulatoren von Zellüberleben und Wachstum. IGFBP-5, als eines ihrer Bindungs-Proteine ist mit pro-apoptotischer Wirkung in Zusammenhang gebracht worden. Der Expressionsunterschied von IGFBP-5 nach Behandlung mit Paclitaxel lässt die Interpretation zu, dass das Chemotherapeutikum bei Mammakarzinomzellen durch IGFBP-5 einschließende Signalwege zur Apoptose-Induktion führt. Weitere Versuche sollen die Einbindung von IGFBP-5 in die Wirkung anderer, bei der Therapie des Mammakarzinoms etablierter Anti-Tumorsubstanzen untersuchen.

Breast cancer is the most common type of cancer in women today. Paclitaxel , a member of the taxanes, is one of the most promising anti-tumor substances in gynaecological oncology. Aim of this work was to find differentially expressed genes in treated and untreated breast- cancer cell lines. This data could give further information on mechanism of chemotherapy and induction of apoptosis, which could lead to new combinations in chemotherapy. Using differential display and subtractive hybridisation to compare genexpression led to identification of the insulin-like growth factor binding protein–5 (IGFBP-5). These results were confirmed by Southern-Blot and semiquantitative PCR. Insulin-like growth factors belong to the most important growth factors of the human cell. They are potent stimulator of cell life and growth. Insulin-like growth factor binding protein is associated with pro-apoptotic activity. The differential expression of IGFBP-5 after treatment with paclitaxel could show that chemotherapy leads to induction of apoptosis using signaling pathways connected with IGFBP-5. Further research should focus on the role of IGFBP-5 in other chemotherapeutic agents.