Kupferresistente Zelltransplantate für die Therapie des M. Wilson

Die Leber von Patienten mit Morbus Wilson ist infolge von autosomal-rezessiv vererbten Gendefekten des Kupfertransportproteins ATP7B durch einen hohen, zytotoxischen Kupferüberschuss gekennzeichnet. Damit dient der M. Wilson auch als ein exzellentes Modell zur Evaluation von neuen, zellbasierten Transplantationsverfahren zur Therapie von Lebererkrankungen. Um die Einnistung, das Überleben des Zelltransplantates und die Leberregeneration zu optimieren, wurde das ATP7B in den Zelltransplantaten durch einen viralen Vektor überexprimiert. Das ATP7B Gen wurde nach viraler Transduktion in unterschiedlichen Zelllininien (293, CHO, HepG2), in Hepatozyten und in mesenchymalen Stammzellen (MSC) aus dem humanen Knochenmark exprimiert. Gentransferraten von bis zu 93% wurden durch RT-qPCR, Immunhistochemie und Durchflusszytometrie bestimmt. Die Überlebensfähigkeit der transduzierten Zellen in Medien mit hohen Kupferkonzentrationen wurde in vitro überprüft. In MTT Bestimmungen zeigte sich, dass die durch Kupfer verursachte Zelltoxizität in ATP7B transduzierten Zellen bei Konzentrationen von >250 mikroM Kupfer signifikant verringert war. Um die biologische Signifikanz der ATP7B Überexpression in der Situation einer Zelltransplantation in vitro nachzustellen, wurden geringe Mengen (<2%) von ATP7B transduzierten Zellen zusammen mit nicht-transduzierten Zellpopulationen einer hohen Kupferkonzentration (>250 mikroM) ausgesetzt. Nach nur wenigen Tagen wurde eine spezifische Selektion (>80%) der transduzierten Zellen nachgewiesen, die über einen Zeitraum von über 70 Tagen stabil blieb. Unsere in vitro Untersuchung legt nahe, dass die gezielte ex vivo Modifikation von Zellen zu einem therapeutisch signifikanten Überlebensvorteil der Zelltransplantate im Milieu der erkrankten Leber führen kann. Der therapeutische Effekt der ATP7B modifizierten Zelltransplantate wird in einem Tiermodell für M. Wilson überprüft.

M. Wilson - Zelltransplantation