Die Rolle des Basen-Exzisionsreparaturenzyms 8-Oxoguanin DNA Glykosylase 1 (OGG1) in Kombination mit Mut-T Homolog-1 (MTH1) Inhibition

Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) können die Base Guanin zu 7, 8-Dihydro-8-oxoguanin (8-oxoG) oxidieren. Dieses kann durch Fehlpaarung mit Adenin von G:C zu T:A-Transversionsmutation in der DNA führen. Das Basen-Exzisionsreparatur (BER)-Enzym 8-Oxoguanin DNA Glykosylase 1 (OGG1) ist in der Lage das 8-oxoG gegenüber von Cytosin zu entfernen und somit die BER zu initiieren. Der Grundgedanke des Projektes bestand darin, OGG1 mit Hilfe eines Knockdowns in Krebszellen herunter zu regulieren, in der Hoffnung, dass mehr 8-oxoG in den Zellen akkumuliert und die generierten Mutationen zum verringerten Überleben der Krebszellen führen.
Der OGG1-Knockdown wurde mittels lentiviraler Transduktion in der Zelllinie HCT116 generiert. Es zeigten sich wenig Auswirkungen durch den OGG1-Knockdown hinsichtlich der Viabilität und Apoptose, trotz Bestrahlung, Hypoxie, Reoxygenierung und ROS-Behandlung. Das Langzeitüberleben war allerdings nach OGG1-Knockdown stärker reduziert. Ein singulärer OGG1-Knockdown scheint somit zumindest kurzzeitig wenig Auswirkungen auf das Überleben von HCT116 zu haben. Zusätzliche Behandlung der Zellen mit dem Mut-T Homolog-1 (MTH1)-Hemmstoff TH588 konnte insbesondere in den OGG1-defizienten Zellen die Apoptose stark erhöhen. Wegen des starken Phänotyps wurde ein kombinierter lentiviraler OGG1 und MTH1-Doppelknockdown in den HCT116 generiert. Der HCT116-Doppelknockdown konnte allerdings die starken Effekte des singulären OGG1-Knockdowns in Kombination mit TH588-Behandlung hinsichtlich einer Reduktion des Langzeitüberlebens sowie der Apoptose-Steigerung nicht nachahmen. Dies könnte möglicherweise für eine zusätzliche unspezifische Wirkung des Inhibitors TH588 sprechen. Da die Krebszelllinie SW480 im Vergleich zu den HCT116 sensitiver auf einen MTH1-Knockdown reagiert, wurde ein lentiviraler OGG1 und MTH1-Doppelknockdown in den SW480 generiert. Es konnte dadurch ein stärkerer Apoptose-Anstieg beobachtet werden, der durch zusätzliche Bestrahlung potenziert wurde. Außerdem war das Langzeitüberleben in den SW480-Doppelknockdown-Zellen stärker als in den HCT116 reduziert. Dies ist womöglich auf eine unterschiedliche Abhängigkeit verschiedener Krebszelllinien von den Enzymen OGG1 und MTH1 zurückzuführen. Somit könnte möglicherweise zumindest in einigen Krebsentitäten eine kombinierte Ausschaltung von OGG1 und MTH1 therapeutisch genutzt werden, um einem weiteren Tumorwachstum entgegenzuwirken.

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