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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
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 | | |