Pharmakokinetik von „stealth Liposomen“ in Kombination mit einer therapeutischen Plasmapherese an tumortragenden Ratten

Hochschulschrift

Zusammenfassung: Krebs bleibt in Deutschland nach den Herz-Kreislauferkrankungen die zweithäufigste Todesursache. Zur Bekämpfung von Krebs werden Chemotherapeutika angewendet. Die Chemotherapie tötet jedoch nicht nur Krebszellen, sondern auch gesunde Zellen. Doxorubicin wird seit vielen Jahren auch als liposomale Formulierung in der Krebstherapie eingesetzt. Nach der Applikation zirkuliert pegyliertes liposomales Doxorubicin (PLD) lange im Blutkreislauf und reichert sich in den verschiedenen Organen im Kreislauf in unterschiedlichen Mengen und Geschwindigkeiten an. Die vorliegende Arbeit dient zur Unterstützung des „Controlled Application and Removal of Liposomal Therapeutics“ (CARL)-Projektes. Das Ziel der CARL-Therapie ist eine Reduktion der Nebenwirkungen bei einer PLD-Therapie ohne Verlust der Therapieeffizienz (Pütz et al., 2009). Um die Nebenwirkungen einer PLD-Therapie zu reduzieren wird der Überschuss an PLD nach einer maximalen Akkumulation im Tumor mit einer Plasmapherese entfernt. In der CARL-Studie wurden mehr als 50 Plasmapheresenbehandlungen bei Patienten durchgeführt. Nebenwirkungen wie palmar-plantares Erythrodysästhesie (PPE) und Stomatitis konnten deutlich verringert werden (Eckes et al., 2011; Pütz el al., 2010). Die Hauptziele dieser Arbeit waren die Plasmapherese an Kleintiere zu etablieren, die Anreicherungskinetik der Liposomen im Tumor mittels eines Imaging Systems zu untersuchen und mehr Erkenntnisse über den „enhanced permeability and retention“ (EPR)-Effekt zu gewinnen. Der EPR-Effekt besagt, dass im Tumor angereicherte Partikel > 400 nm nicht mehr entfernt werden (Maeda et al., 2001). Der Effekt der Plasmapherese sollte bei einer PLD Therapie an Kleintieren weitgehend untersucht werden. Um die Vorteile der Plasmapherese besser zu beurteilen, sollten die Nebenwirkungen in Verbindung mit der Plasmapherese genau analysiert werden. Für die Anwendung am Kleintiermodell wurde ein Plasmaphereseverfahren entwickelt, untersucht und im Rahmen der weiteren Versuchsführungen problemlos angewendet. Eine diskontinuierliche Plasmapherese wurde manuell durchgeführt. Dieses Verfahren erreichte ähnliche Eliminationsraten wie die üblichen klinischen Aphereseverfahren, erforderte jedoch ein gewisses manuelles Geschick. Liposomen wurden mit 10 mol% Polyethylenglycol (PEG) hergestellt um lange Plasmahalbwertszeiten zu erreichen. Die Halbwertszeit der Liposomen im Plasma betrug ca. 29 h. Um ihre Anreicherungskinetik mit Hilfe eines Imaginggerätes zu verfolgen, wurden die Liposomen bei ihrer Herstellung mit einem DiR-Farbstoff markiert. Die Exzitations- und Emissionswellenlängen von DiR liegen im nahen Infrarot-Bereich. Die Fluoreszenzmessung von DiR konnte erfolgreich ohne relevante Störungen durch eine Eigenfluoreszenz der Tiere durchgeführt werden. Das Biolumineszenz-Gerät eignet sich gut sowohl für die Fluoreszenzmessung als auch für die Biolumineszenzmessung. Die in vivo Anreicherungskinetik der Liposomen im Tumor wurde mittels Fluoreszenzmessung ermittelt. Der mittlere Zeitpunkt der maximalen Anreicherungszeit der Liposomen im Tumor lag bei ~41 h. Dieser Anreicherungszeitpunkt beschreibt den richtigen Zeitpunkt, um eine Plasmapherese durchzuführen. Wegen der Halbwertszeit der Liposomen von ~29 h, wurde die Plasmapherese 22 h nach Applikation der Liposomen durchgeführt. Während der Plasmapherese wurden ca. 59% der im Kreislauf noch zirkulierenden Liposomen entfernt. Experimentell konnte gezeigt werden, dass die im Tumor bereits angereicherten Partikel nach der Plasmapherese nicht entfernt wurden. Während die durchschnittliche Elimination im Tumor nur 3% betrug, wurden in der Haut, in den Ohren und den Pfoten jeweils ~25, ~48 und ~24% weniger Fluoreszenzintensität nach der Plasmapherese gemessen. Diese Änderungen der Fluoreszenzintensitäten resultierten allerdings von den sich im Blutkreislauf noch befindenden Liposomen. Die Anreicherung der Liposomen im Tumor ist irreversibel, genauso wie in der Haut, und den Pfoten. Weitere Versuche wie beispielweise, Eskalationsversuche mit höheren Liposomen-Konzentrationen, sollten noch durchgeführt werden, um weitere Erkenntnisse über die Anreicherungskinetik zu gewinnen. Die Retentionshypothese, die von Maeda beschrieben wurde, konnte hier experimentell bestätigt werden, wobei sich Maeda primär auf die mangelnde Lymphdrainage bezieht. Warum die angereicherten Liposomen trotz Plasmapherese nicht mehr aus dem Tumor herausgewaschen werden, sollte zum besseren Verständnis des EPR-Effektes in weiterführenden Arbeiten näher untersucht werden.Für die Therapie wurde PLD angewendet. PLD hat eine deutlich höhere Halbwertszeit als die hergestellten DiR-Liposomen. Bei der Therapie wurden 4,5; 9 und 14 mg/kg KGW PLD angewendet. Bei 4,5 mg/kg KGW PLD wurde die Plasmapherese 24 h nach Applikation der Liposomen durchgeführt. Sowohl bei der Kontrollgruppe, als auch bei der Plasmapheresegruppe wurden keine Nebenwirkungen sichtbar. Nach einer kurzen Phase der Stabilisierung wuchsen die Tumoren wieder schneller. Bei 9 mg/kg KGW PLD wurden die tumortragenden Ratten mit der Plasmapherese jeweils nach 24, 36 und 48 h behandelt. Die Gruppe mit der Plasmapherese zeigte nach 36 h sowohl bei den Therapieerfolgen, als auch bei den Nebenwirkungen bessere Ergebnisse als die Kontrollgruppe und die Gruppen mit Plasmapherese nach 24 und 48 h. Bei 14 mg/kg KGW PLD, wurde die Plasmapherese nach 36 h durchgeführt. Dabei zeigte die Plasmapheresegruppe mittelstarke Nebenwirkungen im Vergleich zu der Kontrollgruppe, die stark ausgeprägte Nebenwirkungen aufwies. Die Therapieerfolge waren bei den Gruppen mit 14 mg/kg KGW PLD nicht besser als bei den Gruppen mit 9 mg/kg KGW PLD. Eine Steigerung der PLD-Konzentration von 9 mg/kg KGW auf 14 mg/kg KGW brachte keinen größeren Erfolg bei der Therapie. Die Kombination von 9 mg/kg KGW PLD mit Plasmapherese nach 36 h erwies sich für unser Modell als bestes Therapieschema. Die Anreicherungskinetik der Liposomen wurde unter Einfluss von einer körperlichen Aktivität, BQ-123 und Angiotensin II (AT-II) untersucht. Die Gabe AT-II 24 h nach der Applikation von Liposomen führte zu einer leicht gesteigerten Anreicherung der Liposomen nur im Tumor, nicht aber in anderen Organen wie die Haut. Der Zeitpunkt der maximalen Anreicherungszeit wurde sowohl bei AT-II-Gabe als auch bei BQ-123-Gabe verkürzt. Dadurch könnte die Plasmapherese früher durchgeführt werden. Die Anreicherung der Liposomen im Tumor erfolgt schneller als in anderen Organen. Die Stimulation der Anreicherung der Partikel im Tumor sollte jedoch besser untersucht werden. Eine Kombination mit der PLD-Therapie wäre möglicherweise sinnvoll. Die PLD-Nebenwirkungen werden damit vorraussichtlich noch milderer

Angaben zum Objekt

• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Umfang: Online-Ressource
• Sprache: Deutsch
• Anmerkungen: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Dissertation, 2015

Klassifikation und Themen

• Schlagwort: Plasmapherese ; Tumor ; Ratte ; Apherese ; Pharmakokinetik ; Blutplasma ; Blut ; Therapie ; Plasmapherese ; Tumor ; Biopharmazie ; Pharmakodynamik ; Pharmakokinetik

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Ereignis: Veröffentlichung
• (wo): Freiburg
• (wer): Universität
• (wann): 2015
• Urheber: Ngoune, Romeo

Weitere Informationen

• DOI: 10.6094/UNIFR/10288
• URN: urn:nbn:de:bsz:25-freidok-102888
• Rechteinformation: Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Letzte Aktualisierung: 25.03.2025, 13:44 MEZ