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An apoptosis directed multi-target approach for therapeutic siRNA oligonucleotides
Michael Papik
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Christian Noe
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.21423
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29845.46454.564761-3
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Die Entdeckung des RNA interference Mechanismus als natürliches Phänomen in eukaryotischen Zellen führte zu einer Reihe neuer Möglichkeiten in Krebsforschung und – therapie. Dabei spielen siRNAs, kurze RNA Sequenzen (19-23bp), eine große Rolle indem sie die Expression spezifischer Gensequenzen herunterregulieren und im Rahmen des RNAi – Mechanismus als sogenannte „gene – silencing“ Substanzen wirken. Auf dem Gebiet von RNA-interference-basierenden Studien ist dieser siRNA – vermittelte knockdown von spezifischen apoptose- und krebsrelevanten Genen eine viel versprechende Anwendung. Weiterführend zum knockdown eines Gens mittels spezifischer siRNA – Sequenz wurden in dieser Arbeit mehrere synthetisch hergestellte siRNAs, deren Zielsequenzen verschiedene Karzinom – Biomarker sind, gemeinsam in Krebszelllinien transfiziert, um mögliche Synergieeffekte im Ausmass der Downregulierung hervorzurufen. Die dabei verwendeten siRNA – Zielsequenzen waren Gene aus verschiedensten metabolischen Pathways, um eine möglichst weitreichende Abdeckung zu erzielen. Mittels Proliferationstests wurden sechs mögliche siRNA – Ziele ermittelt: galectin-1, sphingosin kinase 1, BCL-2, Her2/Neu, ß-catenin und EpCAM. Für eine weitere Validierung dieser Ergebnisse wurden zusätzlich Apoptosetests und realtime PCRs durchgeführt. Als Selektivitätskontrolle für somatisches Endothelgewebe wurden HUVEC – Zellen (human umbilical vein endothelial cells) verwendet. Mit Ausnahme von zwei Gentargets wurde die Herunterregulierung von mRNA mittels qPCR verifiziert. Die siRNAs zeigten auch in Kombination keinen Wirkungsverlust. Die Induktion von Apoptose und die Proliferationsraten waren stark abhängig von der verwendeten Zelllinie, Synergieeffekte der siRNA-Kombinationen konnten jedoch in keiner der Krebszelllinien nachgewiesen werden.
Abstract
(Englisch)
The discovery of RNA interference (RNAi) as a naturally occuring phenomenon in eukaryotic cells has risen an entire new field of possibilities in cancer research and therapy. siRNAs, small RNA structures (19-23bp), are gene-silencing substances which downregulate the expression of specific gene sequences by using this cell-innate RNAi pathway. The siRNA-mediated knockdown of apoptosis- and cancer-relevant genes in carcinoma cell lines appeared to be a promising application in the area of RNA-interference-based therapeutical studies. As continuative attempt to a single siRNA knockdown of the same gene, the aim of this study was to find possible synergistic functional effects in the extend of gene – downregulation by combining synthetical siRNAs targeted at different cancer biomarkers in order to reduce proliferation and increase apoptosis of the target cell lines. For this multi – target approach, siRNAs were transfected as single agents and in various combinations of two to three sequences into carcinoma cell lines (607B, HT-29, MCF-7). Gene targets were chosen due to their role in preferably different apoptosis- and cancer relevant pathways for a wide range of potential effects. Using proliferation assays the most promising siRNAs, in combination, appeared to be galectin-1, sphingosin kinase 1, BCL-2, Her2/Neu, ß-catenin and EpCAM. For further validation, apoptosis assays and realtime PCR was performed. In order to find targets with selectivity on cancer cells, HUVECs (human umbilical vein endothelial cells) were used as control for somatic endothelial tissue. Successful downregulation of mRNAs were verified by qPCR-based quantification for all but two of the targets. siRNAs did not lose their potency when applied in combinations. Effects on proliferation rates and apoptosis induction were found to be dependent on the cell line. No synergistic effect was identified for all of the cancer cells used for any siRNA combination.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
RNAi siRNA transfection Lipofectamine target gene knockdown
Schlagwörter
(Deutsch)
RNAi siRNA Transfektion Lipofectamin Zielgen knockdown
Autor*innen
Michael Papik
Haupttitel (Englisch)
An apoptosis directed multi-target approach for therapeutic siRNA oligonucleotides
Paralleltitel (Deutsch)
Apoptosegerichteter Multi-Target Ansatz für Therapeutische siRNA Oligonucleotide
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
70 S. : Ill., graph.Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Noe
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC10896923
Utheses ID
19155
Studienkennzahl
UA | 490 | | |
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