Effekte von Imatinib auf die Biologie von Mammakarzinomzellen in vitro

Hintergrund: Aktuell werden zahlreiche neue “zielgerichtete Therapien“ an soliden Tumoren in prä-klinischen und klinischen Studien untersucht. Für Imatinib Mesylat sind hemmende Eigenschaften auf Tyrosinkinase Rezeptoren, einschließlich PDGF-R und c-Kit, bekannt. Diese Rezeptoren und ihre “Downstream Kaskaden“ regulieren zelluläre Prozesse wie Proliferation, Zelldifferenzierung und Zellüberleben. Hemmende Mechanismen könnten zu einer Wachstumsreduktion in Mammakarzinomen führen. Daher sollen die Effekte von Imatinib auf die Mammakarzinomzellen in vitro evaluiert werden.

Methoden: Expressionsmuster von PDGF-R-_ und c-_it in den humanen Brustkrebszellen MCF-7, ZR-75–1, MDA MB 231 und T47D werden durch PCR ermittelt. Die IC50 Konzentration von Imatinib wird in Proliferationsassays für jede Zelllinie ermittelt und in weitergehenden Experimenten genutzt. Mögliche Unterschiede in der Expression und Phosphorylierung des PDGF-R- _ nach Imatinib-Behandlung sollen immunhistochemisch ermittelt werden. An MDA MB 231 Zellen wird die Rezeptoraktivierung ebenfalls auf Proteinebene im Western Blot untersucht. Um mögliche synergistische Effekte mit zytotoxischen Substanzen zu untersuchen, wurden die Zellen mit Imatinib und unterschiedlichen Konzentrationen Vinorelbine behandelt. Eine Apoptose nach einer Imatinib Monotherapie oder nach Kombination mit Vinorelbine wird im TUNEL Assay beobachtet.

Resultate: MCF-7 und ZR-75–1 exprimieren PDGF-R-_ und c-Kit, MDA MB 231 und T47D sind lediglich PDGF-R-_ positiv. Imatinib als Monosubstanz führt in einer klinisch tolerablen Dosierung zu einer Wachstumshemmung der Mammakarzinomzellen. Kombinationen von Imatinib und Vinorelbine zeigen eine deutliche Verstärkung der Hemmung, als sie mit Vinorelbine alleine erzielt werden. Im TUNEL Assay lässt sich eine deutliche Apoptosezunahme unter Imatinib-Gabe zeigen. Die durch Vinorelbine verursachte Apoptose kann durch Zugabe von Imatinib verstärkt werden. Immunohistochemisch zeigt sich eine dosisabhängige Imatinib bedingte Hemmung der PDGF-R-_ Aktivierung (Phosphorylierung). Die Rezeptorexpression hingegen bleibt unverändert. Für MDA MB 231 Zellen konnten diese Daten im Western Blot bestätigt werden.

Schlussfolgerung: Imatinib zeigt anti-proliferative Effekte an Mammakarzinomzellen, die zur Induktion von Apoptose und einer Inaktivierung des PDGF-R-_ führen. Desweiteren verstärkt Imatinib die Wachstumshemmung von Vinorelbine. Zukünftig könnte der Einsatz von Imatinib zu neuen Behandlungsoptionen beim Mammakarzinom führen.