der Immunreaktion gegen das Adenovirus, da E3 dem Virus hilft, der Immunantwort des Gewebes zu entgehen.
Eine Möglichkeit, der Immun- antwort zu entgehen, könnte die frühe, fetale Gentherapie der Lunge sein, wie bereits im Rattenexperi- ment mit Hilfe eines Reportergens gezeigt werden konnte (32). Bei adenoviralen Vektoren der zweiten Generation fehlt die E4-Region und damit die Fähigkeit zur Eigenpro- duktion essentieller regulatorischer Genprodukte, die für die Replikati- on notwendig sind (Perricaudet, Per- sönliche Mitteilungen).
In einem anderen Beispiel konn- te neben E1A und E1B zusätzlich noch das adenovirale Element E2A aus dem Virusgenom entfernt wer- den. Die Folge waren substantiell längere Expressionszeiträume für das therapeutische Gen mit weitaus geringeren Entzündungsreaktionen (36). Vektoren der dritten Generati- on sind bisher kaum verfügbar.
Hier konnten vor allem die Ver- packungszellinien verbessert wer- den, indem sie mehr Virusproteine unter der Kontrolle stärkerer Pro- motoren produzieren und damit ho- he Virustiter erreichen lassen (Perri-
caudet, Persönliche Mitteilungen) beziehungsweise weitere Elemente gleichzeitig aus den adenoviralen Vektoren entfernt werden. Die Ge- samtkapazität kann so bis zu 10 kb erreichen, mit Virustitern höher als 1010pfu/ml (15).
Die fehlende genetische Infor- mation des Adenovirus muß in eine andere Zelllinie integriert werden, die jetzt die adenoviralen Proteine in trans produziert. Werden diese Pro- teine überexprimiert, können sie für die jeweiligen Zellen toxisch sein, wodurch dieses Verfahren limitiert wird. Da Adenoviren basierend auf Serotyp Ad5 und Ad2 humanpatho-
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M E D I Z I N AKTUELL
Deutsches Ärzteblatt 93, Heft 41, 11. Oktober 1996 (55) cfu– „colony forming units“.
Anzahl von Antibiotika-resisten- ten Zellkolonien nach Infektion mit retroviralen Vektoren.
episomal – im Zytoplasma oder Nukleus gelegene DNA, ohne Integration in das Genom der Wirtszelle.
Expressions-Vektor-Plasmid– extrachromosomales genetisches Element, das sich in einer Bakteri- enzelle autonom vermehren kann und derart konstruiert ist, daß inte- grierte Gene, die vom Plasmid transportiert werden, in eukaryo- ten Zellen exprimiert werden kön- nen.
in cis– vom selben DNA-Mo- lekül.
Insertionelle Mutagenese – Verursachung einer Mutation in ei- nem Target-Gen durch die Inserti- on von fremder DNA, wie zum Beispiel Virus-DNA, in das Ge- nom der Wirtszelle.
Integration– stabile Veranke- rung von fremder DNA in das Ge- nom von Zellen.
in trans– von einem anderen DNA-Molekül.
Liposomen – kationische Li- pidmoleküle, die mit negativ gela- denen DNA-Strängen Komplexe eingehen können, die ihren Trans- port durch die Zellmembran er- leichtern.
Markergen / Reportergen – Gene ohne therapeutische Wir- kung, deren Expression mit eta- blierten Assays nachgewiesen wer-
den kann; dienen der Abschätzung der Transfektionseffizienz.
pfu – „plaque forming units“.
Anzahl von Zellplaques nach Infekti- on mit retroviralen Vektoren.
Promotor– Antriebsaggregat für die Expression von Genen.
Pseudotyp – ein gemischter Vi- rus-Partikel, zusammengesetzt aus Elementen von zwei verschiedenen Virusarten.
Rekombination – physikalische Interaktion zwischen zwei DNA-Mo- lekülen (auch virale Sequenzen), die zu einem Austausch von genetischer Information zwischen den zwei Mo- lekülen führt.
stabile ko-lineare Integration – dauerhafter Einbau der zugeführten Gene in der gleichen Reihenfolge, wie sie im Vektor vorkommen.
Suizidgen/Selbstmordgen – Zel- len, die ein solches Gen tragen, sind gegenüber bestimmten, ansonsten harmlosen Chemikalien sensibel und können so gezielt abgetötet werden.
Transduktion– Veränderung der genetischen Information in einer Zel- le; transient durch episomale Trans- duktion oder langanhaltend durch stabile Integration.
Transfektion – genetische Modi- fikation von eukaryotischen Zellen durch die Einschleusung von fremder DNA. Bei einer transienten Transfek- tion kommt es zu einer vorübergehen- den Expression von nicht-integrierter
fremder DNA, die über wenige Ta- ge bis Wochen nach der Transfekti- on nachweisbar ist.
Vektor – ein Vehikel, das für den Transport von Genen in einen Organismus verwendet wird. In der Regel handelt es sich um eine bio- logische Entität, wie zum Beispiel ein Virus oder ein Plasmid.
Verpackungszellen – Zellini- en, in deren Genom diejenigen Gene integriert werden, die aus Wildtypviren entfernt werden, um dort Platz für therapeutische Ge- ne zu schaffen. Durch die Inserti- on therapeutischer oder fremder Gene werden replikations-defizi- ente Viren geschaffen. Mit re- kombinanter DNA transfizierte Verpackungszellinien produzie- ren die benötigten Proteine, um infektiöse Viren bilden zu kön- nen. Hier wird das virale RNA- Genom nur mit Kernproteinen, Enzymen und Hüllproteinen ver- packt; die daraus resultierenden kompletten Viren sind infektions- fähig, jedoch nicht replikations- fähig.
Virustiter – Anzahl von Vi- ruspartikeln pro Milliliter Über- stand. Der jeweilige Assay hängt im wesentlichen vom nachzuweisen- den Virus ab. Generell sind hohe Virustiter (das heißt hohe Virus- Konzentrationen) für eine erfolg- reiche Gentherapie essentiell, da sie die Einschleusung des therapeuti- schen Gens in maximal große Zell- zahlen erlauben.
Erklärung gentechnologischer
Begriffe
