@phdthesis{Haddad2011,
  author    = {Haddad, Dana},
  title     = {Design of oncolytic viruses for the imaging and treatment of cancer: The vaccinia construct GLV-1h153 carrying the human sodium iodide symporter},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56441},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Therapien mittels replikations-kompetenter onkolytischer Viren zeigten bereits vielversprechende Erfolge in klinischen Studien zur Bek{\"a}mpfung verschiedener Krebserkrankungen. Die Viren sind in der Lage, sich pr{\"a}ferentiell und selektiv in Krebszellen zu vermehren, wodurch das Tumorgewebe durch Zelllyse zerst{\"o}rt, das gesunde Gewebe jedoch nicht gesch{\"a}digt wird. Biopsien sind zurzeit der Gold-Standard zur {\"U}berwachung onkolytischer Virus Therapien. In der pr{\"a}klinischen und fr{\"u}hen klinischen Phasen ist dies auch durchf{\"u}hrbar, doch f{\"u}r weitere Studien am Menschen werden Methoden ben{\"o}tigt, die eine nicht-invasive {\"U}berwachung der Therapie erm{\"o}glichen. Das Nachverfolgen der Viren k{\"o}nnte Klinikern die M{\"o}glichkeit geben, die Verteilung der Viren im K{\"o}rper nachzuverfolgen, die Effizienz und therapeutische Effekte zu korrelieren bzw. die m{\"o}gliche virale Toxizit{\"a}t zu {\"u}berwachen. Im Fokus dieser Arbeit stand die Konstruktion und das Austesten des VACV Stamms GLV-1h153, welches das Gen f{\"u}r den humanen Natrium-Iodid-Symporter (hNIS) kodiert, das als Reportergen f{\"u}r nicht-invasive bildgebende Nachverfolgung der Viren diente. Demzufolge diente das hier vorgestellte Projekt der Entwicklung von Bildgebungsverfahren, die in der onkolytischen Virustherapie eingesetzt werden k{\"o}nnen. Weiterhin sollte als weitere Strategie zur Krebsbek{\"a}mpfung die M{\"o}glichkeit untersucht werden, mit Unterst{\"u}tzung der Viren eine gezielte Radiotherapie durchzuf{\"u}hren. Bei hNIS handelt es sich um ein intrinsisches Membranprotein welches den aktiven Transport und die Anreicherung von Iodid in Schilddr{\"u}senzellen und einigen anderen Geweben vermittelt. Zudem wird das Gen, neben einigen anderen humanen Genen, bereits in pr{\"a}klinischen Studien als Reportergen verwendet und wurde in klinischen Studien bereits zur Darstellung von Viren in Prostata-Krebspatienten benutzt. Der Transfer des hNIS-kodierenden Gens mittels viraler Vektoren k{\"o}nnte es erm{\"o}glichen, dass infizierte Tumorzellen Tr{\"a}ger-freie Radionuklidproben wie z.B. Iodid-124 (124I), Iodid-131 (131I), und 99m-Technecium Pertechtenate (99mTcO4), anreichern, welche schon lange f{\"u}r die Verwendung am Menschen zugelassen sind. Weitere Vorteile bei der Verwendung von hNIS als Reportergen humanen Ursprungs sind zum einen seine minimale Immunogenit{\"a}t und zum anderen die intrazellul{\"a}re Signalamplifikation durch die Transportfunktion des Systems. Der Stamm GLV1h153 wurde in der Pankreas-Adenokarzinom Zelllinie PANC-1 getestet. GLV-1h153 konnte diese Zellen infizieren, sich in ihnen replizieren und sie in Zellkultur schließlich ebenso effizient abt{\"o}ten wie GLV-1h68. Zudem wurde eine Dosis-abh{\"a}ngige Expression von hNIS in infizierten Zellen nachgewiesen. Immunfluoreszenzanalysen best{\"a}tigten den erfolgreichen Transport des Proteins an die Zellmembran bevor die Zelllyse stattfand, was die Zeit- und Dosis-abh{\"a}ngigen Aufnahme von 131I verst{\"a}rkte. In vivo war GLV-1h153, ebenso wie GLV-1h68, sicher und f{\"u}hrte zu einer effektiven Regression der Pankreasxenograft Tumoren. Die Infektion des Tumors wurde weiterhin durch optische Bildgebung und histologische Untersuchungen best{\"a}tigt. GLV-1h153 erm{\"o}glichte weiterhin die Bildgebung von Viren in Tumoren mittels 124I-abh{\"a}ngiger Positronen-Emissions-Tomographie (PET) sowie 99m-Technecium Pertechnat-abh{\"a}ngiger (99mTcO4) Gamma Szintigraphie. Die Darstellung konnte sowohl mit intratumoral, wie auch mit intraven{\"o}s applizierten Viren erfolgen, war quantitativ, und die Radiotracer konnten bis zu 24 bzw. sogar 48 h nach deren Injektion nachgewiesen werden. Die quantitative Analyse der Radionuklidaufnahme aus PET-Bildgebungsdaten korrelierte mit den Daten der Bioverteilungsdaten aus isolierten Gewebn. Autoradiographische Untersuchungen von GLV-1h153 infizierten Tumoren zeigten, dass das Vorhandensein von Viren (visualisiert durch die viral vermittelte GFP Expression), lebendes Gewebe und ausreichender Blutfluss ben{\"o}tigt werden, um die Aufnahme des Radiotracers in den Tumor zu erh{\"o}hen. Dosimetrische Analysen infizierter Tumoren zeigten das Potential f{\"u}r eine systemisch applizierte Radiotherapie des Tumors auf. So f{\"u}hrte eine Kombination aus GLV-1h153 mit 131I-Behandlung zu geringf{\"u}gig besseren therapeutischen Erfolgen, als eine alleinige Therapie mit GLV-1h153. Zusammengefasst, ist GLV-1h153 demnach ein vielversprechender Kandidat zur Behandlung von Bauchspeicheldr{\"u}senkrebs und zur nichtinvasiven Bildgebung der viralen Therapie. Die Ergebnisse untermauern die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen und Entwicklungen in der Langzeitverfolgung viraler Therapien sowie synergistischer Effekte einer Radioiod-Kombinationstherapie mit dieser neuen therapeutischen und bildgebenden Substanzklasse.},
  subject      = {Onkolyse},
  language  = {en}
}