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Masterarbeit (wissenschaftlich) - Detailansicht
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Bibliografische Informationen
 Functional assessment of novel molecularly targeted drug combinations in pediatric acute myeloid leukemia (AML) A study on the effects of novel drug combinations in a 3D, long-term setting ex vivo.  
 Die akute myeloische Leukämie (AML) im Kindes- und Jugendalter ist eine seltene Krebserkrankung des hämatopoetischen Systems. Das wesentliche Merkmal der AML ist die unkontrollierte, klonale Vermehrung myeloischer Vorläuferzellen. Sie umfasst rund 20% aller akuten Leukämien in dieser Altersgruppe und der oft rapide Verlauf führt ohne Behandlung binnen weniger Wochen zum Tod. In den vergangenen Jahrzehnten konnten wesentliche Fortschritte in der therapeutischen Behandlung der AML erzielt werden. Durch standardisierte Verfahren in Diagnostik und Kombinationschemotherapie liegt die aktuelle 5-Jahres-Überlebensrate bei 70%. Hingegen erleiden 30% der AML-Patienten einen Krankheitsrückfall mit einer wesentlich schlechteren Prognose. Die hohe Inzidenz an Rezidiven und das Stagnieren der Überlebensrate, zeigen, dass Vorteile einer weiteren Intensitätssteigerung der Kombinationschemotherapie nicht zu erwarten sind. Dies unterstreicht die Notwendigkeit für den Einsatz von neuen und zielgerichteten Therapieansätzen. Basierend auf den zugrundeliegenden AML-typischen genetischen Aberrationen wurde bereits eine Vielfalt an neuen Angriffspunkten identifiziert, jedoch resultierten diese Erkenntnisse bisher nicht in neuen klinischen Interventionen. Folglich ist ein komplementärer, funktioneller Ansatz notwendig, um die Effekte von neuen niedermolekularen Verbindungen auf diese Angriffspunkte zu erforschen. Da Plattformen, welche funktionelle Effekte neuer Substanzen untersuchen, sich zunehmend auf Kurzzeit- und Hochdurchsatzmethoden beschränken, bleiben sowohl Langzeit- als auch Kombinationseffekte solcher Substanzen weitgehend unerforscht. Ziel dieser Masterarbeit war es, bereits FDA-zugelassene Substanzen zu kombinieren und deren Effekte an primären AML-Zellen in Langzeitkulturen zu untersuchen. Um eine potenzielle klinische Umsetzung synergistisch wirkender Kombinationen zu beschleunigen, wurden sowohl eine Vorauswahl FDA-zugelassenen Substanzen für Kombinationstestungen getroffen, als auch die getesteten Konzentrationsbereiche auf physiologisch erreichbare Konzentrationen beschränkt. Um synergistisch wirkende Kombinationen zu identifizieren, wurden diese vorab an AML-Zelllinien getestet und deren Effizienz durch das Bliss-Independence Model erfasst. Insgesamt wurden 15 Kombinationen an drei AML-Zelllinien getestet. Basierend auf den vorab festgelegten Kriterien zeigten zwei Kombinationen synergistische Effekte: Dasatinib + Venetoclax und Ruxolitinib + Venetoclax. In parallel laufenden Experimenten wurden Kulturbedingungen untersucht, die ein langfristiges Überleben und Proliferieren von primären AML-Zellen ermöglichen. Hier wurde etabliert, dass 3D-Methylzellulosemedium sich für einen Langzeiteffekt- und phänotyp orientierten Sensitivitätstest für niedermolekulare Verbindungen eignet. Primäre AML-Zellen überlebten im Durschnitt 14 Tage unter den ex vivo Bedingungen und konnten teils bis zum Tag 24 expandiert werden. Die 3D-Kulturbedingungen führten in einigen Zellen zu einer aberranten monozytären Teildifferenzierung der Blasten, welche sich jedoch nicht inhibierend auf die proliferativen Eigenschaften der Blasten auswirkte. Zuletzt wurde die in AML-Zelllinien etablierte Medikamentenkombination Ruxolitinib + Venetoclax an vier primären AML-Proben getestet. Obwohl ein heterogener Effekt zu beobachten war, zeigte die Kombination im Durschnitt eine stärkere antiproliferative Wirkung als ein einfacher additiver Effekt der einzelnen Komponenten. Zusammenfassend betrachtet, konnte im Rahmen dieser Masterarbeit ein Langzeitkultursystem etabliert werden, welches sich für die Feststellung multipler Medikamentsensitivitätsparameter über einen therapierelevanten Zeitraum eignet. Basierend auf solch einem System könnten in Zukunft die Empfindlichkeiten leukämiescher Blasten festgestellt werden und somit Therapierelevante Entscheidungen beeinflussen.  
 Akute Myeloische Läukemie, AML, Multicolour Flow Cytometry, Methylcellulose  
 
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Autorinnen*Autoren / Co-Autorinnen*Co-Autoren
  Gallob, Filip Marjan; BSc
Betreuende Einrichtung / Studium
  Lehrstuhl für Zellbiologie, Histologie und Embryologie
 UF 066 866 Masterstudium; Biochemie und Molekulare Biomedizin  
Betreuung / Beurteilung
  Prokesch, Andreas; Assoz. Prof. Priv.-Doz. Dr.