Lungenkrebs ist weltweit die häufigste Ursache für krebsbedingte Todesfälle, wobei das Rauchen das Hauptrisiko darstellt. Aufgrund der hohen Mortalität ist die Entwicklung neuer Therapien von entscheidender Bedeutung. In dieser Arbeit wurde die Wirkung von acht verschiedenen Peptiden auf humane Lungenkarzinomzellen (A549-Zelllinie) sowie auf humane Lungenfibroblasten (MRC5-Zelllinie) untersucht. Die getesteten Peptide sind Analoga des 1aRPeptids, das in Vorstudien bereits eine antitumorale Wirkung zeigte. Ziel dieser Arbeit ist es, die Peptide zu identifizieren, die am effektivsten die Lungenkrebszellen reduzieren, ohne die gesunden Zellen stark zu beeinträchtigen. Die Krebszellen wurden für 24 Stunden mit verschiedenen Konzentrationen der Peptide (5µM, 10 µM, 20 µM, 50 µM und 100 µM) behandelt und anschließend auf ihre Zellviabilität und - gesundheit analysiert. Dafür wurden MTT-Tests sowie Annexin V/Propidiumiodid-Tests (AV/PITests) durchgeführt. Zusätzlich wurden gesunde Lungenzellen für ebenfalls 24 Stunden mit den Peptiden behandelt, und anschließend mittels MTT-Tests die Zellviabilität bzw. die IC50-Werte ermittelt. Die Ergebnisse der MTT-Tests wurden photometrisch erfasst, während die AV/PITests mithilfe der Durchflusszytometrie ausgewertet wurden. Außerdem wurden Hoechst- und PI-gefärbte Krebszellen nach einer 24-stündigen Behandlung mit dem Peptid „1aRMe3,(CF3)8:[ßA3…]-1aR“ unter dem Mikroskop untersucht, um lebende und tote Zellen zu visualisieren. Darüber hinaus wurden Zellverbände (Sphäroide) aus Zellen der A549-Zelllinie hergestellt, die mit den Peptiden in den jeweiligen Konzentrationen für 96 Stunden behandelt wurden. Mit 3D-Zellviabilitätstests wurden daraufhin die IC50-Werte der behandelten Sphäroide bestimmt. Anschließend wurden die Zellverbände mit Hoechst und PI gefärbt und unter dem konfokalen Mikroskop betrachtet. Schließlich wurden die Lungenkarzinomzellen nach der Behandlung mit 20 µM des Peptids „1aR-mix2“ oder „1aR-Cbu:[ßL3,ßCbu4,7]-1aR“ für verschiedene Zeiträume mit Farbstoffen wie MemBriteTM, Kristallviolett und Hoechst gefärbt. Anschließend wurden die Zellen mithilfe eines konfokalen Mikroskops (inkl. STEDLaser) untersucht, um mögliche Schäden an den Zellmembranen zu erkennen. Die MTT-Tests ergaben, dass die Peptide „1aR-mix3“ (IC50-Wert: 16,6 µM), „1aRCbu:[ßL3,ßCbu4,7]-1aR“ (IC50-Wert: 9,3 µM) und „1aR-Me3,(CF3)8:[ßA3…]-1aR“ (IC50-Wert: 8,7 µM) die größte Wirkung auf die Krebszellen hatten, indem sie die Zellviabilität stark reduzierten. Auch bei den MTT-Tests an gesunden Zellen wiesen dieselben Peptide „1aR-mix3“ (IC50-Wert: 38,9 µM), „1aR-Cbu:[ßL3,ßCbu4,7]-1aR“ (IC50-Wert: 34,7 µM) und „1aRMe3,(CF3)8:[ßA3…]-1aR“ (IC50-Wert: 17,4 µM) die niedrigsten IC50-Werte auf, was auf eine starke Reduktion der Krebs-sowie der gesunden Zellen hindeutet. Die AV/PI-Tests zeigten, dass die Peptide „1aR-mix3“ und „1aR-Me3,(CF3)8:[ßA3…]-1aR“ eine erhebliche Reduktion der Krebszellen bewirken. Die Visualisierung der behandelten Zellen mittels Hoechst- und PIFärbung konnte den Einfluss des Peptides, insbesondere in den höheren Konzentrationen, zeigen. Die 3D-Zellviabilitätstests an den Sphäroiden bestätigten ebenfalls, dass die Peptide „1aR-mix3“ mit einem IC50-Wert von 28,8 µM und „1aR-Cbu:[ßL3,ßCbu4,7]-1aR“ mit einem IC50-Wert von 20 µM die stärkste Wirkung besitzen. Diesen Effekt konnte man jedoch in den mikroskopischen Aufnahmen der Sphäroide nicht klar erkennen. Zusätzlich konnten mögliche Zellschäden in den Membranen der behandelten Krebszellen mithilfe des konfokalen Mikroskops nachgewiesen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die MTT-, AV/PI- und 3D-Zellviabilitätstests für die Peptide „1aRmix3“, „1aR-Cbu:[ßL3,ßCbu4,7]-1aR“ und „1aR-Me3,(CF3)8:[ßA3…]-1aR“ insgesamt vielversprechende Resultate liefern. Die Peptide „1aR-mix3“ und „1aR-Cbu:[ßL3,ßCbu4,7]-1aR“ bewirken eine effektive Verringerung der Krebszellen, ohne gesunde Zellen übermäßig zu beeinträchtigen. Besonders „1aR-mix3“ erweist sich in den AV/PI-Tests als das wirksamste Peptid zur Reduktion der Krebszellen. Weitere Forschung ist jedoch notwendig, um die Wirkmechanismen der Peptide vollständig zu verstehen und die therapeutische Sicherheit zu gewährleisten.
| Datum der Bewilligung | 2024 |
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| Originalsprache | Deutsch (Österreich) |
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| Betreuer/-in | Marc Fahrner (Betreuer*in) |
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