Efficient Photodynamic Therapy on Human Retinoblastoma Cell Lines

Die Photodynamische Therapie (PDT) hat sich zunehmend als vielversprechende Methode zur Behandlung von verschiedenen malignen Neubildungen gezeigt. Die photodynamische Zerstörung der Tumore wird erreicht indem zunächst ein Photosensibilisator entweder lokal oder systemisch appliziert wird und im Anschluss an eine gewisse Inkubationszeit die Tumormasse mittels einer Lichtquelle mit einer spezifischen Wellenlänge durchleuchtet wird. Aufgrund der bevorzugten Anreicherung des Photosensibilisators in Tumorzellen, erlaubt diese Methode eine selektive Abtötung des malignen Tumors, während das umliegende Gewebe weitestgehend verschont wird. Diese Eigenschaften und Anforderungen machen die PDT, insbesondere in den Fällen, wo die chirurgische Enukleation als kurative Option erwogen wird, zu einer attraktiven Therapieoption in der Behandlung von Retinoblastomen (Rb). Die extreme Methode der Enukleation wird noch immer angewendet, wenn die Tumoren nicht ausreichend chemosensibel sind, oder wenn sich die Erkrankung aufgrund von unzureichendem Zugang zu medizinischer Versorgung bereits in einem fortgeschrittenen Stadium befindet. In dieser Studie haben wir zunächst In-Vitro-Untersuchungen mit dem neuen kationischen wasserlöslichen Photosensibilisator Tetrahydroporphyrin-Tetratosylat (THPTS) bezüglich seiner photodynamischen Wirkung auf WERI Rb-1 und Y79-Retinoblastomzellen durchgeführt. Dabei konnten wir zeigen, dass weder die Inkubation mit THPTS ohne anschließende Beleuchtung, noch die alleinige Beleuchtung zu einem signifikanten Effekt auf die Proliferation der Rb-Zellen führte. Die Kombination von THPTS mit anschließender Beleuchtung hingegen führte zu einem maximal zytotoxischen Effekt in den Tumorzellen. Darüber hinaus war die Phototoxizität in normalen Primärzellen des Pigmentepithels der Retina geringer, wodurch ein erhöhter phototoxischer Effekt von THPTS in Krebszellen gegenüber diesem normalen Zelltyp der Retina gezeigt werden konnte. Die vorliegenden Ergebnisse bilden eine ermutigende Grundlage für weiterführende in-vivo-Untersuchungen zum therapeutischen Potential dieses vielversprechenden Photosensibilisators mit der Aussicht auf eine potentiell kurative Therapie des Retinoblastoms unter Erhalt von Augapfel und Visus.:Inhaltsverzeichnis Einleitung 1 Hintergrund und Bedeutung 1 Pathophysiologie 2 Diagnostik und Symptome 3 Klassifizierung 4 Therapie und Prognose 5 Enukleation 5 Perkutane Radiotherapie 6 Brachytherapie 6 Intravenöse Chemotherapie 6 Intraarterielle Chemotherapie 6 Laser-gestützte Verfahren 7 Photodynamische Therapie 7 Mechanismus 7 Eigenschaften von Photosensibilisatoren 8 THPTS-PDT 9 Fragestellung 9 THPTS-PDT on Human Retinoblastoma Cell Lines 11 Zusammenfassung 24 Einleitung 24 Methode 25 Zellkultur primärer humaner Pigmentepithelzellen der Retina (RPE) 25 Photodynamische Therapie von Retinoblastomzellen und RPE-Zellen 25 Clearance von THPTS 25 Real-Time RT-PCR 25 Immunzytochemie und Live-Videoaufnahmen 26 Ergebnisse 26 Effekt der THPTS-PDT auf Retinoblastom-Zelllinien 26 Effekt in Abhängigkeit von Dosis und Einwirkzeit 26 Wirkung der THPTS-PDT auf nicht-maligne Netzhautzellen im Vergleich zu Rb-Zellen 27 Verstoffwechselung von THPTS 27 Genexpression 27 Immunzytochemie und Live-Videoaufnahmen 28 Subzelluläre Anreicherung von THPTS 28 Diskussion 28 ii Literaturverzeichnis vi Anhang x Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit x Wissenschaftliche Publikationen x