Ovarian cancer gene therapy Mahasreshti, Parameshwar Janardhan IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below. Document Version Publisher's PDF, also known as Version of record Publication date: 2005 Link to publication in University of Groningen/UMCG research database Citation for published version (APA): Mahasreshti, P. J. (2005). Ovarian cancer gene therapy s.n. Copyright Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Take-down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum. Download date: 03-02-2017
Chapter 10 Nederlandse Samenvatting
Nederlandse samenvatting Eierstokkanker (ovariumcarcinoom) heeft het hoogste sterftecijfer van alle gynaecologische kankers. Traditionele therapieën zoals operatieve verwijdering van de tumor, al dan niet in combinatie met chemotherapie, hebben helaas niet tot een verbetering van de levensverwachting voor deze ziekte geleid. Nieuwe benaderingen voor de therapie van eierstokkanker zijn dus zeer noodzakelijk. Eierstokkanker is het gevolg van een opeenstapeling van veranderingen in het genetische materiaal in de cel. Dit, tezamen met het feit dat de ziekte meestal beperkt blijft tot de buikholte, maakt het gebruik van gentherapie een aantrekkelijk alternatief. Dit proefschrift beschrijft derhalve nieuwe gentherapie benaderingen voor de behandeling van eierstokkanker. In Hoofdstuk 1 wordt een overzicht gegeven van deze benaderingen, en ook worden de verschillende vectoren die worden gebruikt in gentherapie beschreven. Tenslotte worden verschillende mechanismen behandeld die er voor zorgen dat de gentherapie alleen actief is in eierstokkanker cellen, en niet elders in het lichaam. In Hoofdstuk 2 wordt het doel van het beschreven onderzoek uiteengezet. In Hoofdstuk 3 wordt vervolgens de ontwikkeling beschreven van een nieuw soort gentherapie voor eierstokkanker, waarbij het ontstaan van nieuwe bloedvaten in de tumor wordt tegengegaan. Deze nieuwe bloedvaten zijn cruciaal voor het groeien en uitzaaien van een eierstoktumor. Het molecuul vascular endothelial growth factor (VEGF) speelt een grote rol in dit proces, en een verhoogde productie van dit molecuul gaat derhalve samen met versnelde tumorgroei, uitzaaiingen en een kortere levensverwachting. Een methode om VEGF uit te schakelen is het tot expressie brengen van een bepaalde receptor voor dit molecuul: deze receptor (genaamd sflt-1 ) vangt het teveel aan VEGF weg, zodat het zijn functie niet meer kan uitoefenen. In de experimenten beschreven in dit hoofdstuk wordt een vector gebruikt gebaseerd op het adenovirus om de sflt-1 receptor tot expressie te brengen. Dit virus is zodanig veranderd dat het efficiënt genen kan afleveren in tumor cellen. Dit is gedaan door extra aminozuren (een zogenaamde RGD sequentie) in te bouwen in de buitenkant van het virus (het capside). Het afleveren van het sflt-1 gen door middel van dit virus was in celkweek experimenten in staat celgroei te remmen van endotheelcellen, de cellen die de bloedvatwand bekleden. Vervolgens werd dit virus in diermodellen getest, en het bleek ook in muizen de tumorgroei van menselijke eierstokkanker cellen te kunnen remmen. In dit model werd het virus met het sflt-1 gen aan muizen toegediend in de buikholte, waar ook de tumorgroei plaatsvindt, en dit is dus een voorbeeld van een lokale behandeling. Aangezien ook uitzaaiingen van eierstokkanker behandeld moeten worden, wordt in Hoofdstuk 4 getest of intraveneuze toediening van het adenovirus met het sflt-1 gen deze uitzaaiingen kan verhinderen. Dit blijkt inderdaad het geval te zijn, maar dit gaat gepaard met toxiciteit in de lever. Dit is het gevolg van de ophoping van het virus en expressie van het sflt-1 gen in de lever na intraveneuze toediening, zodat daar lokaal de balans tussen bloedvatafbraak en herstel wordt verstoord. Dit hoofdstuk geeft dus duidelijk aan dat therapeutische genen alleen op de plek van werking moeten worden afgeleverd, omdat anders schade aan normaal weefsel wordt toegebracht. Een van de manieren om genen alleen in de tumor tot expressie te brengen is transcriptional targeting hierbij wordt gebruikt gemaakt van tumor specifieke genregulatie mechanismen die niet actief zijn elders in het lichaam, zodat toxiciteit in normaal weefsel wordt vermeden. Deze genregulatie mechanismen worden promoters genoemd, en in Hoofdstuk 5 worden verschillende van deze promoters geanalyseerd voor hun selectiviteit voor eierstokkanker. De midkine promoter en twee verschillende cyclooxygenase- 2 (cox-2) promoters werden getest voor hun selectiviteit in zowel celkweek experimenten alsook in experimenten met proefdieren, en het bleek dat de cox-2m promoter het meest selectief was, met hoge expressie in eierstokkanker en lage expressie in de lever. Een proefdierexperiment waarin de expressie van een toxisch gen werd gecontroleerd door deze cox-2m promoter liet zien dat toxiciteit in de lever inderdaad op deze manier kon worden vermeden. 166
Een alternatief voor transcriptional targeting is het gebruik van een gen dat niet toxisch is voor normale weefsels, maar wel in staat is tumorgroei te remmen. In Hoofdstuk 6 wordt een voorbeeld van een dergelijk gen geanalyseerd, te weten melanoma-differentiation associated gene-7 (mda-7). Mda-7 heeft de eigenschap celdood te kunnen induceren in tumorcellen maar niet in normale cellen in het lichaam. Celkweek experimenten met een adenovirus dat mda-7 in de cel aflevert lieten zien dat dit gen inderdaad specifiek celdood kan induceren in eierstokkanker cellen, en niet in normale cellen. Helaas is het adenovirus niet erg efficiënt in het infecteren van tumor cellen, zodat het gen niet z n optimale werking kan uitoefenen. Om dit probleem op te lossen werd het adenovirus specifiek gestuurd naar de eierstokkanker cellen om het infectie proces efficiënter te laten verlopen, een proces dat transductional targeting wordt genoemd. Het bleek dat deze gestuurde virussen inderdaad de effectiviteit van mda-7 verbeterden, al moeten proefdierexperimenten daarover meer uitsluitsel geven. In Hoofdstuk 7 wordt daarom de productie van meerdere virussen beschreven die het mda-7 gen in tumor cellen kunnen afleveren. Om de virussen naar de tumor te sturen werden verschillende extra aminozuren in de buitenkant van het virus ingebouwd. Ten eerste werd een virus met de eerder genoemde RGD sequentie gebruikt, ten tweede een virus met extra lysine aminozuren, en ten derde een virus met beide aanpassingen: zowel RGD als extra lysines op het oppervlak. Zowel in celkweek experimenten als in proefdieren was het dubbel veranderde virus het meest effectief in het afleveren van het mda-7 gen, en het remde de tumorgroei en verlengde daarmee de levensverwachting van de muizen. Samenvattend worden in dit proefschrift voorbeelden gegeven van nieuwe therapeutische strategieën voor eierstokkanker met behulp van gentherapie. Het blijkt dat remming van de aanmaak van nieuwe bloedvaten tumorgroei kan remmen, maar dat deze therapie lokaal moet worden toegepast om toxiciteit elders in het lichaam te vermijden. Verder is aangetoond dat zowel transcriptional als transductional targeting de selectiviteit en effectiviteit van gentherapie kan verbeteren. Tenslotte zijn de voordelen aangetoond van het gebruik van het mda-7 gen dat alleen toxisch is voor tumorcellen, en niet voor normale weefsels. Gentherapie met tumor-gestuurde virussen die mda-7 tot expressie brengen lijkt dus veelbelovend voor de behandeling van eierstokkanker, maar verder onderzoek nodig is voordat het in patiënten kan worden toegepast. 167
168