Evaluierung eines neuartigen Fucosidase Tumor Seneszenz-spezifischen Tracers für die Positronen-Emissions-Tomographie

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde die Möglichkeit einer Seneszenzdetektion mit Hilfe eines neuen Seneszenz-Biomarkers untersucht. Die α-Fucosidase wurde vor ein paar Jahren als neuer Seneszenzmarker entdeckt und darauf aufbauend der hier untersuchte [18F]FEFuc-Tracer entwickelt. Im Rahmen der aktuellen Arbeit wurden daher in verschiedenen Zelllinien unterschiedliche Formen der Seneszenz induziert. Hierbei korrelierte das Auftreten von Seneszenz mit einer erhöhten Fucosidase-Expression in den Zellen. Zudem war es mit einer erhöhten Aufnahme des [18F]FEFuc-Tracer assoziiert. Interessanterweise konnte dabei nachgewiesen werden, dass der [18F]FEFuc-Tracer nicht unmittelbar mit der Fucosidase interagiert. Dennoch akkumuliert der [18F]FEFuc-Tracer stärker in genetisch veränderten Zellen, bei denen die Fucosidase spezifisch überexprimiert wird. Daher ist der Zusammenhang der fehlenden Interaktion und trotzdem bestehender Korrelation des [18F]FEFuc-Tracer mit der Fucosidase Expression zum jetzigen Zeitpunkt ungeklärt. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die mögliche Anwendung des [18F]FEFuc-Tracers in vivo im Mausmodell untersucht. Dabei zeigte sich zunächst, dass der [18F]FEFuc-Tracer im Blutserum stabil ist. Er wird dort nicht schnell verstoffwechselt und abgebaut. So konnten bei Inkubation des [18F]FEFuc-Tracers im Mäuseserum keine Metabolite nachgewiesen werden. Dies war eine wichtige Voraussetzung für die weitere Anwendung als PET-Tracer in vivo. Bei den in vivo Untersuchungen akkumulierte der [18F]FEFuc-Tracer signifikant höher in den Seneszenz induzierten Tumoren im Vergleich zu den Kontrolltumoren. Diese Beobachtung konnte ex vivo durch die Autoradiographie untermauert werden. Weiterhin wurden unterschiedliche Formen von Seneszenz in vivo induziert. Hierbei konnte nachgewiesen werden, dass der [18F]FEFuc-Tracer unabhängig von der jeweiligen Form der Seneszenz angewendet werden kann. Zusammenfassend konnte daher erfolgreich der [18F]FEFuc-Tracer in vitro und in vivo gezeigt werden und dadurch eine Grundlage für seine mögliche spätere klinische Anwendung gelegt werden.