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Zusammenfassung:
Vor allem in der Krebstherapie wird nach Alternativen zu viralen Gentherapie-Vektoren gesucht, da diese immunogene und tumorigene Nebenwirkungen entwickeln können. Polyethylenimine (PEIs) sind kationische Polymere mit der Fähigkeit Nukleinsäuren zu komplexieren. Durch diese Eigenschaft konnte gezeigt werden, dass sie sich als Transfektionsreagenz in vitro und in vivo eignen. Mit PEIs können Zellen in vitro und in vivo transfiziert werden, wenn auch nicht so effizient wie mit viralen Vektoren. Gezeigt wurde dies für DNA- bzw. siRNA-PEI-Komplexe, die meist in NaCl- oder Glucose-Lösung angesetzt und frisch transfiziert wurden. Die Transfektionen in vitro finden dabei oft in serumfreiem Zellkulturmedium statt, um eine ausreichende Transfektionseffizienz zu gewährleisten. In dieser Arbeit wurde das Polyethylenimin PEI-F25-LMW charakterisiert und gezeigt, dass sich damit komplexierte DNAs bzw. siRNAs einfrieren und lagern lassen, ohne dadurch an Transfektionseffizienz zu verlieren. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, das der Serumgehalt von Zellkulturmedium für in vitro Transfektionen keinen Einfluß auf die Transfektionseffizienz von DNA- oder siRNA-PEI-F25-LMW-Komplexen hat. Damit ergeben gute Möglichkeiten für in vivo Anwendungen, bei denen es zwangsläufig zu Interaktionen der Komplexe mit Serumproteinen kommt. Durch PEI-F25-LMW-vermitteltes siRNA Targeting gegen VEGF an PC-3 und Du145 Prostatakarzinom-Zellen in vitro wurde gezeigt, dass dieses System eine effiziente Herrunterregulation des VEGF-Proteins ermöglicht und somit die Untersuchung klinisch relevanter Fragestellungen erlaubt. Das Targeting wurde dabei durch QT-RT-PCR und VEGF-ELISA nachgewiesen. Die Auswirkungen auf das Zellwachstum wurden mit Proliferations- und Soft-Agar-Assays untersucht. Trotz effizienter Herrunterregulation von VEGF wurde jedoch kein Effekt auf die Zellproliferation beobachtet. Damit spielt VEGF zumindest in vitro mit großer Wahrscheinlichkeit keine Rolle als autokrin wirkender Wachstumsfaktor. Für Untersuchungen in vivo wurde ein Du145-Tumor-Modell etabliert. Dazu wurde die notwendige Zellzahl zur Initiation von subkutanen Du145 Tumoren an athymischen Nacktmäusen ermittelt, wobei sich eine Zellzahl von 5 Mio als sinnvoll erwies.

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