Evaluation epigenetisch-basierter Therapiestrategien für diffuse intrinsische pontine Gliome

Diffuse intrinsische pontine Gliome repräsentieren 10% aller Hirntumoren im Kindesalter und trotz intensiver Forschung, stellt die Strahlentherapie die einzige Behandlungsmöglichkeit dar. Bisherige Arbeiten haben gezeigt, dass PI3K-Inhibitoren sowie gehirngängige Mikrotubuli-Inhibitoren die Zellviabilität von Tumorzellen in vitro reduzieren, indem gezielt Apoptose eingeleitet wird.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden durch Hochdurchsatz-Medikamententestung 202 klinisch etablierte Wirkstoffe getestet, die als mögliche Therapie dienen könnten. Dazu wurde zunächst ein Primärscreen von 6 DIPG-Zelllinien durchgeführt um geeignete Kandidaten zu identifizieren. Die Wirkstoffe Fosbretabulin und BAY 80-6946 zeigten die niedrigsten IC50-Konzentrationen und wurden weiterhin verifiziert. Auch im Vergleich zu anderen Tumorentitäten, die im Rahmen dieser Arbeit getestet wurden, zeigten DIPG die niedrigste IC50-Konzentration für Fosbretabulin und BAY-806946.
Weiterhin wurde untersucht, ob nach Behandlung mit Fosbretabulin Unterschiede im Zellzyklus vorkommen. Die Ergebnisse zeigen, dass nach Behandlung mit dem Wirkstoff Fosbretabulin ein G2M-Zellzykklusarrest mit eingehender Apoptose eingeleitet wird. Die mit dem Wirkstoff BAY-806946 behandelte Zellen zeigten hingegen ein G0/G1-Zellzyklusarrest. Im Synergismus-Experiment der Wirkstoffe Fosbretabulin und BAY-806946 mit Docetaxel, Cabazitaxel, Paclitaxel und Noscapine konnte kein Synergismus-Effekt gezeigt werden. Es fiel lediglich ein antagonistischer Effekt zwischen Fosbretabulin und BAY-806946 sowie zwischen Fosbretabulin und Docetaxel,Cabazitaxel und Paclitaxel auf.
Die Expression von BCL2, BCL-XL und PARP wurde für die mit Fosbretabulin behandelten Zellen untersucht. Es konnte keine eindeutige Veränderung der BCL-2 und BCL-XL Expression in beiden der untersuchten Zelllinien nachgewiesen werden, jedoch konnte nach Behandlung mit Fosbretabulin eine PARP-Expression induziert werden. Damit konnte gezeigt werden, dass DIPG Zellen nach Behandlung mit dem Wirkstoff Fosbretabulin das anti-apoptotische Protein PARP exprimieren.
Um die Inhibition des PI3K/Akt-Signalweges nach Behandlung mit BAY 80-6946 zu überprüfen, wurde die Proteinexpression vom totalen Akt im Vergleich zum phosphorylierten Akt mittels Western-Blot verifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass eine Veränderung in der phosphorylierung von Akt stattfindet.
Die Wirkstoffe Fosbretabulin und BAY 80-6946 reduzieren die Viabilität und führen gezielt zur Apoptoseeinleitung von DIPG-Zellen. Die erzielten Ergebnisse dieser Arbeit zeigen die potentielle Wichtigkeit der beiden Inhibitoren für die Behandlung von DIPG und sollten weiter im Detail erforscht werden.