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Abstract

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Licht mittels Chemolumineszenz direkt im Tumorgewebe zu erzeugen. Es soll also Licht an dem Ort erzeugt werden, wo es für therapeutische und diagnostische Zwecke gebraucht wird und wo keine externen Lichtquellen eingebracht werden können (insbesondere bei inoperablen Gehirntumoren). Das so erzeugte Licht könnte eine photochemische Freisetzung endosomal aufgenommener Wirkstoffe in vitro und in vivo bewirken und sogar eine photodynamische Therapie in schwer zugänglichen Körperregionen ermöglichen. Schließlich könnte vom Tumorgewebe emittiertes Licht der intraoperativen Tumordiagnostik dienen. Die Stoffklasse der 1,2-Dioxetane eignet sich besonders, um Licht mittels Chemolumineszenz im Körper zu erzeugen, weil Licht mit nahezu gleich bleibender, hoher Intensität 30 Minuten lang emittiert wird. Adamantylylidenadamantan-1,2-dioxetan mit einer Sialinsäuregruppe (AMS) emittiert nach der Hydrolyse durch die Neuraminidase bei pH 6 bis 7 Licht einer Wellenlänge von 477 nm. Da das Tumorinterstitium einen leicht sauren pH-Wert aufweist, eignet sich AMS besonders für die Lichterzeugung im Tumor. Ohne enzymatische Hydrolyse kommt die Reaktionskaskade, die der Erzeugung des Lichtes dient nicht in Gang, weil AMS ein spezifisches Substrat der Neuraminidase ist. Zu einem geringen Maß findet im sauren Milieu eine Hydrolyse statt. Mit so genannten Chemolumineszenzenhancern wie Albumin ist es möglich, die Lichtausbeute um das 400fache zu steigern. Damit das Licht vorwiegend im Tumor entsteht, sollte die Zerfallsreaktion des Dioxetans, die zur Emission von Licht führt, hauptsächlich im Tumorgewebe stattfinden. Durch Konjugation der Neuraminidase an Albumin entstünde ein Makromolekül, das dem Enhanced Permeability and Retention Effect unterliegt, so dass es zu einer passiven Anreicherung dieses Konjugates im Tumorinterstitium käme. Außerdem dient Albumin als Chemolumineszenzenhancer. Daher soll zunächst ein Albumin-Neuraminidase-Konjugat hergestellt werden. Zuerst würde man das Albumin-Neuraminidase-Konjugat verabreichen und warten, bis es sich im Tumor angereichert hat. Nachfolgend sollte Adamantylylidenadamantan-1,2-dioxetan mit einer Sialinestergruppe systemisch appliziert werden. Das Zusammentreffen von AMS und der Neuraminidase im Tumor führt zur Lichterzeugung. Ziel ist es, nachzuweisen, dass auch in vivo eine Lichtmenge entsteht im Tumor entsteht, die für eine endosomale Wirkstofffreisetztung, photodynamische Therapie und auch für diagnostische Zwecke ausreicht. Die im Tumor entstehende Lichtmenge wird in tumortragenden Tieren, die zuerst das Albumin-Neuraminidase-Konjugat und zeitversetzt AMS bekommen haben, mittels charge coupled device (CCD) Kamera untersucht. Tumortragende Tiere sollen einer photodynamischen Therapie unterzogen werden, wobei intratumorales Licht als Lichtquelle dienen soll. Das Tumorwachstum soll verglichen werden mit einer unbehandelten Kontrollgruppe sowie einer Gruppe, die mit externem Licht bestrahlt wird. Schließlich soll geprüft werden, ob die Freisetzung eines intralysosomal getrappten Arzneistoffes aus den Lysosomen mittels eines Photosensibilisators und im Tumor erzeugtem Licht möglich ist.