Zentrales Tierlabor (ZTL, V230/V231)

Forschungsschwerpunkt EInnovative Krebsdiagnostik und -therapieV230/V231Zentrales TierlaborZentrales Tierlabor (ZTL, V230/V231)Leiter: Dr. med. vet. Uwe Zillmann, Fachtierarzt und Fachwissenschaftler für Versuchstierkunde (GV-SOLAS)368Wissenschaftliche Mitarbeiter:Dr. med. vet. Rita Sanchez-Brandelik (Stellvertretende Leiterin,in Fortbildung zur Fachtierärztin, 9/01 -)Dr. med. vet. Werner Nicklas (Mikrobiologisches Labor, V231)Ulrich Kloz und Frank van der Hoeven (Zentraler Transgen Service,V232)Technisches PersonalAusgewählte Mitarbeiter (von insgesamt 52)Klaus Meister, Desinfektor/HygieneleiterAngelika Frenznick, VersuchstierpflegemeisterinHeidi Oberst, VersuchstierpflegerinMichael Gehring, VersuchstierpflegerWalter Henrich, VersuchstierpflegerBeate Hilscher, VersuchstierpflegerinMartin Friedel, VersuchstierpflegerBernd Lehr, Biologielaborant (Embryotransfer)Stefan Fössel, VersuchstierpflegerGerhard Scherhaufer, DesinfektorStephan Pieper, DesinfektorUdo Hoesch, BTAPetra Mauter, Biologielaborantin (V 231)Andrea Erles-Kemna, Biologielaborantin (V 231)Klaus Vogel, Biologielaborant (V 231)SekretariatNadine Stein (Allgemeinverwaltung/Tiereinkauf)Manuela Schulz (Tierschutz/Tierschutzbeauftragte)Tierexperimente haben im DKFZ - trotz der zunehmendenEntwicklung von Ersatzmethoden - ihren festenStellenwert. Hinweise auf die Verwendung von tierischenZellen und Versuchstieren finden sich in über 30% der Publikationen. Die Versuchsvorhaben sind häufigauf den Gebieten der Grundlagenforschung, Erforschungoder Erprobung von Methoden zur Diagnostik, Prophylaxeoder Therapie onkologischer Erkrankungen angesiedelt.Zu den Hauptaufgaben unserer zentralen Dienstleistunggehören die Beschaffung sowie die Haltung vonVersuchstieren verschiedener Spezies unter definiertenBedingungen. Eine weitere Aufgabe besteht in der Unterstützungtierexperimenteller Versuchsvorhaben, wieauch die Sanierung von Mauslinien mit unerwünschtemHygienestatus mittels Embryotransfers. Zur Zeit (Stand:09.01.2004) werden 112 genehmigte und 83 angezeigteVersuchsvorhaben unterstützt. Das ZTL hat danebeneigene wissenschaftliche Projekte oder Projektbeteiligungen,die nachfolgend oder an anderer Stelle beschriebensind. Unsere Einrichtung wird von einem Fachtierarzt fürVersuchstierkunde geleitet. Die mikrobiologische Routinekontrolleder eigenen Bestände (im Vorfeld aber auch beiTierlieferanten) erfolgt durch das ZTL-eigene MikrobiologischeLabor unter der Leitung eines Fachtierarztes fürMikrobiologie. Eine dritte Tierarztstelle dient der Unterstützungdes ZTL-Managements, der Stellvertretung, derSchulung der Tierpfleger und ermöglicht die Weiterbildungzum Fachtierarzt für Versuchstierkunde und/oderMikrobiologie.Seit 2002 ist der Zentrale Transgen-Service (ZTS) festerBestandteil des ZTL. Er dient der Unterstützung vonWissenschaftlern des DKFZ bei der Herstellung von genetischveränderten Mauslinien. Der Service bietet u.a. dieMikroinjektion von DNA und von embryonalen Stammzellen(ES) in Mausembryonen an und gibt Hilfestellungbeim Projektentwurf und bei der Herstellung genetischveränderter ES-Zellen. Im Bereich der technischen Mitarbeiterfinden sich u.a. Berufsbilder wie Versuchstierpfleger,Biologielaboranten, BTA und Desinfektoren. DerHauptanteil der angestellten Versuchstierpfleger hat bereitsseine Lehrzeit im ZTL absolviert. Im Gegensatz zuvielen anderen Versuchstierhaltungen erfolgt der Bezugunserer Versuchstiere von wenigen nationalen und internationalenAnbietern. Der Anteil selbstgezüchteter Tierebesteht fast ausschließlich aus transgenen Mäusen. DerTierbestand im ZTL beträgt im Jahresdurchschnitt ca.29.000 Tiere. An der Gesamtpopulation beträgt der Anteilvon Mäusen ca. 98 % (da von etwa 75% transgene)und von Ratten 1,5 %. Ein wesentlich geringeres Aufkommenhaben Amphibien, Hühner, Mastomys, Meerschweinchenund Kaninchen. Die Haltung der Versuchstiereerfolgt in 5 Barrieren, 3 Containereinheiten, in geringeremMaße in Isolatoren, zwangsbelüftetenKäfigregalsystemen (IVC’s) [1,2] und in konventionellerHaltung. Unsere Versuchstiere besitzen einen sogenanntenSPF-Status (,,spezifiziert-pathogen-frei“), sind alsofrei von tierartspezifischen pathogenen Viren, Bakterienund Parasiten. Zur weiteren Vermittlungversuchstierkundlicher wie tierexperimenteller Sach- undFachkunde bietet das ZTL neben diversen Seminaren einen40-stündigen zertifizierten „Einführungskurs zumtierexperimentellen Arbeiten“ an (jährlich, max. je 30Teilnehmer: Diplomanden, Doktoranden und interessierteMitarbeiter). Inhaltlich werden dabei die Vorgaben derFederation of European Laboratory Animal ScienceAssociations (FELASA) Kategorie B abgedeckt.Publizierte Patente[1] Zillmann,U.; Dähmel,W.; Lehr,B.:Käfigdeckel.100 35 818; 2002[2] Zillmann,U.; Dähmel,W.; Lehr,B.:Käfig-Regalsystem mit Zwangsbelüftung.100 35 806; 2002Mikrobiologische Diagnostik (V231)Leiter: Dr. med. vet. Werner Nicklas, Fachtierarzt fürMikrobiologie und für VersuchstierkundeMitarbeiterAndrea Erles-Kemna, Biologielaborantin (bis 5/02: 50%, seit 6/02: 75%)Robert LeCorre (-5/02), BiologielaborantSonya Marchetti (6/02-), Biologielaborantin (50%)Petra Mauter, Biologielaborantin (- 5/02: 50%, 6/02-: 75%)Klaus Vogel, BiologielaborantThorsten Waberschek (3/03-), Tierarzt, DoktorandDas Diagnostische Labor (“Mikrobiologische Diagnostik”) warin dem Berichtszeitraum eine dem Zentralen Tierlabor angegliederteDienstleistungsgruppe mit der Aufgabenstellung,die mikrobiologische Qualität der am DKFZ gehaltenenund für Tierexperimente oder zur Gewinnung von Zellenverwendeten Versuchstiere durch regelmäßige Untersuchungenzu überprüfen. Durch die Untersuchung von Tieren,die von kommerziellen Züchtern oder von externenwissenschaftlichen Institutionen stammen, sollen die Voraussetzungengeschaffen werden, um die Einschleppung vonDKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003

Forschungsschwerpunkt EInnovative Krebsdiagnostik und -therapieErregern in die Tierbestände des DKFZ zu vermeiden. Mitdemselben Ziel untersuchen wir biologische Materialien(Transplantationstumoren, Zellen, etc.), die in Tierversucheneingesetzt werden sollen. Die Vorgehensweisen sindabgestimmt auf die spezifischen Bedürfnisse des DKFZ (Tierarten,Haltungsformen, Immunstatus, wissenschaftlicheFragestellungen, usw.) und basieren auf eigenen Erfahrungenund auf internationalen Empfehlungen [1-4].Mikrobiologische Diagnostik bei Versuchstierenund Beeinflussung von Tierversuchen durchInfektionserregerW. NicklasKooperationen: Prof. Angel Alonso, ATV, DKFZ; Axel Benner,Biostatistik, DKFZ; Dr. Hans-Jürgen Busse, Universität Wien,Österreich; Prof. Achim Gruber, Tierärztliche HochschuleHannover; Dr. Martin Ryll, Tierärztliche Hochschule HannoverV230/V231Zentrales TierlaborEntsprechend der Aufgabe der Arbeitsgruppe lag derSchwerpunkt der Tätigkeit bei der mikrobiologischen Qualitätskontrollevon Versuchstieren (fast ausschließlich Rattenund Mäuse) und biologischen Materialien. Ziel der Untersuchungenist es, in mikrobiologischer Hinsicht standardisierteVersuchstiere für Tierversuche einsetzen zu können undBeeinflussungen von Versuchsergebnissen durch Mikroorganismenzu vermeiden. Zu diesem Zweck werden in regelmäßigenAbständen sowohl aus unserer eigenen Tierhaltungals auch von externen Quellen stammende Tiere bakteriologisch,parasitologisch und serologisch (auf mehr als 15 Erreger)untersucht. Für die Mehrzahl der serologisch nachweisbarenErreger stehen uns mindestens 2 unterschiedlicheTestverfahren zur Verfügung, mit deren Hilfe das Risiko vonfalsch-positiven Reaktionen deutlich reduziert werden kann.Seit Jahren setzen wir auch molekularbiologische Tests fürRoutineuntersuchungen ein. Wir verwenden diese Testszum Ausschluß bzw. zum Nachweis von nicht oder nur schwerkultivierbaren Mikroorganismen (Clostridium piliforme, Helicobactersp., Pneumocystis carinii, Pasteurellaceen, Mykoplasmen)und bei bestimmten Indikationen auch für Virusnachweise[z. B. Maus Hepatitis Virus (MHV), Maus Parvovirus(MPV)].Für die Barrierenbereiche werden Tiere aus Zuchten beschafft,die ebenfalls durch unser eigenes Labor regelmäßigkontrolliert werden. Tiere von kommerziellen Züchtern entsprechenin der Regel unseren Anforderungen, allerdingsfinden wir in verschiedenen Populationen auch unerwünschteKeime. Die Eingangsuntersuchungen von transgenenTieren, die aus experimentellen Tierhaltungen stammen,erbringen häufig Nachweise von nagerrelevanten Mikroorganismenund zeigen deutlich, dass von solchen Tieren einsehr großes Risiko der Einschleppung von Erregern ausgehtbzw. dass der häufige Austausch von gentechnisch verändertenTieren zu einem zunehmenden Infektionsdruckführt. Wir konnten mehrmals Befall mit Würmern oder Milbenund auch mit verschiedenen bakteriellen Infektionserregernnachweisen, Virusinfektionen sind seltener.Neben Untersuchungen zur Ermittlung des Infektionsstatuseiner Population versuchen wir zusammen mit externenPathologen, bei klinisch erkrankten Tieren Krankheitsursachenfestzustellen. Unter unseren Bedingungen werdenklinische Symptome häufiger von verschiedenen bakteriellenInfektionserregern ausgelöst. Bei immundefizienten Tierentreten häufiger Probleme auf durch Infektionen mit Pneumocystiscarinii, aber auch bakterielle Infektionserreger werdenoft als Ursachen für Erkrankungen oder für spontaneTodesfälle gefunden.In der letzten Zeit erhalten wir nur noch wenige Transplantationstumorenoder andere biologische Materialien (z.B. ES Zellen) zur Untersuchung auf Kontamination mit nagerpathogenenViren. Auch wenn in unserem Untersuchungsmaterialkontaminierte Proben in den letzten Jahrennur noch selten vorkamen, so muss doch von einem deutlichenRisiko ausgegangen werden, dass damit Nagervirenin die Tierhaltung eingeschleppt werden.Bakteriologische Kontrolluntersuchungen an Ratten undMäusen zeigen, dass Pasteurellen sehr weit verbreitet sind.Um den Nachweis dieser z. T. schwer kultivierbaren Keimezu vereinfachen und um mit vertretbarem Aufwand größereTierzahlen untersuchen zu können, haben wir für mehrereArten serologische Tests (ELISA) mit hoher Spezifitätentwickelt. Diese Tests sollen es uns besonders bei zugekauftenTieren ermöglichen, durch die Untersuchung größererTierzahlen die Aussagesicherheit zu erhöhen und damitdas Risiko der Einschleppung dieser Mikroorganismen zu verringern.Von unserem Labor wird seit 1991 ein Ringversuch für Labors,die sich mit der mikrobiologischen Überwachung vonVersuchstieren beschäftigen, organisiert. Gegenwärtig nehmenmehr als 30 Labors aus 10 europäischen Ländern teil.Im Rahmen dieses Programms werden in regelmäßigen AbständenBakterienkulturen an die teilnehmenden Laborsverschickt. Die innerhalb einer festgesetzten Frist eingehendenBefunde werden ausgewertet und später in anonymisierterForm den Teilnehmern mitgeteilt. Dieser Ringversuchdient der Selbstkontrolle der teilnehmenden Labors undsoll insgesamt zur Verbesserung der mikrobiologischen Überwachungund damit letztendlich der Qualität der Versuchstierebeitragen.Publikationen (* = externer Koautor)[1] Nicklas, W., P. *Baneux, R. *Boot, T. *Decelle, A. A. *Deeny,M. *Fumanelli & B. *Illgen-Wilcke (2002) Recommendations forthe health monitoring of rodent and rabbit colonies in breedingand experimental units. Recommendations of the Federation ofEuropean Laboratory Animal Science Associations (FELASA)Working Group on Health Monitoring of Rodent and RabbitColonies. Laboratory Animals 36, 20-42.[2] Nicklas, W. (2002) Bedeutung der mikrobiologischenStandardisierung bei transgenen Tieren. In: Jilge, B. et al.(Eds.), Tierexperimentelle Forschung-Erkenntnisse undMöglichkeiten. GV-SOLAS, Ulm[3] *Mossmann, H., W. Nicklas & H. J. *Hedrich (2002)Management of immunocompromised and infected animals. in: S.H. E. Kaufmann and D. Kabelitz (Eds.), Methods in Microbiology,Vol. 32, Immunology of Infection, Second Edition, 183-231,Academic Press, Amsterdam[4] *Scharmann, W., H. *Meyer & W. Nicklas (2003) Ergebnis derUmfrage des Hygieneausschusses der GV-SOLAS zurInfektionsüberwachung in Versuchstierhaltungen. DerTierschutzbeauftragte 1/03, 43-49.369DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003

370Forschungsschwerpunkt EInnovative Krebsdiagnostik und -therapieIntraoperative Tumorfluoreszenzdiagnostik mitFluorescein-Albumin: Grundlagenentwicklungund klinische Anwendung (V230 3)P. Kremer*, E. Frei, H.H. Schrenk, U. Bauder-Wüst,H. Sinn, U. Zillmann*Neurochirurgische Universitätsklinik HeidelbergBei der Photodynamischen Therapie wird ein lichtempfindlicherWirkstoff (Photosensibilisator) lokal oder systemischappliziert und vom Tumor aufgenommen. Wird der Photosensibilisatordann durch Licht geeigneter Wellenlänge angeregt,kommt es zu einer Aussendung von Fluoreszenzlicht,welches eine Abgrenzung von Tumorgewebe gegenüberNormalgewebe ermöglicht (laserinduzierte Fluoreszenzdiagnostik= LIFD). Alternativ können aber auch durch dieAktivierung photochemische Prozesse induziert werden, diedann Radikale und Singulet-Sauerstoffatome freisetzen undsomit als Zellgift Tumorgewebe zerstören (photodynamischeTherapie = PDT). Der Erfolg von Therapie und Diagnosehängen maßgeblich von der Eigenschaft der verwendetenPhotosensibilisatoren und ihrer Anreicherung im Tumorgewebeab. Um gerade letzteres zu verbessern, wurden verschiedenePhotosensibilisatoren an das Makromolekül Albuminin einer spezifischen Weise gekoppelt. Dadurch konnteeine lang anhaltende und für das Tumor-gewebe hoch spezifischeAufnahme der Konjugate im Tumorgewebe erreichtwerden.Ziel der Arbeitsgruppe war es, eine Methode zur intraoperativenFluoreszenzdiagnostik für malige Gehirntumoren zuentwickeln und sie einer Phase I/II - Studie zuzuführen.Als Fluoreszenzdiagnostikum wurde Fluorescein verwendet,welches in einem 1 : 1 molaren Verhältnis an humanes Serumalbumingekoppelt wurde (AFLc - HSA). In Kooperationmit dem DKFZ wurde bei C6-Gliom tragenden Ratten dieintraoperative Fluoreszenzdiagnostik mit AFLc-HSA entwickelt.Dabei bestätigete sich eine selektive und lang anhaltendeAufnahme des Proteinkonju-gates in den C6 - Gliomen,welche nach Fluoreszenzanregung durch Laserlichtmit dem bloßen Auge erkennbar waren. Untersuchungenmit der konfokalen Mikroskopie wiesen eine lysosomale Aufnahmedes Farbstoffkonjugates in den C6 - Tumorzellennach [1].Nach Abschluß der Vorbereitungen für die Durchführungeiner Phase I/II - Studie und Vorliegen eines positiven Votumsder hiesigen Ethikommission wurden zwischenzeitlich16 Patien-ten mit AFLc - HSA in der NeurochirurgischenUniversitätsklinik operiert (8 x Glioblastoma multiforme, 4 xGehirnmetastasen, 2 x Oligodendrogliome WHO III, 1 xdesmopl. Medulloblast-om, 1 x atyp. Angioblastom). DerFarbstoff wurde in einer Konzentration von 0,5 - 1,0 mg/kg KG in einem Zeitintervall von 0,5 - 4 Tage vor der Operationappliziert [2]. Die Fluoreszenz wurde durch einen inder Kopfklinik installierten Argonlaser bei 488 nm (150 -250 mWatt) aktiviert und mit einen Langpaßfilter über dasOperationsmikroskop beobachtet. Das Ausmaß der Resektionunter Fluoreszenzbedingungen wurde verglichen mitder Tumorausdehnung dargestellt über die Neuronavigationund der intra- oder frühen postoperativen MRT. Die intraoperativeTumor-fluoreszenz war am besten zu beobachten,wenn der Farbstoff 2 - 3 Tage zuvor appliziert wordenwar. Bei 4 Patienten war eine sehr gute Fluoreszenz währendder gesamten Dauer der Operation zu beobachten(2 x Glioblastoma multiforme, 1 x Bronchialkarzinommetastase,1 x atyp. Angio-blastom), bei 8 Patienten zeigte sichintraoperativ eine zufriedenstellende Tumorfluoreszenz (6 xV230/V231Zentrales TierlaborGlioblastoma multiforme, 1 x Oligodendrogliom, 1 x Gehirnmetastaseunklaren Ursprungs). Bei 4 Patienten war jedochkeine Tumorfluoreszenz intraoperativ erkennbar (2 x Gehirnmetastase,1 x desmopl. Medulloblastom, 1 x Oligodendrogliom).Vor allem in der proliferationsaktiven Tumorrandzoneimponierte die Tumorfluoreszenz am deutlichsten. In 52von 56 entnommenen fluoreszenzpositiven Proben bestätigtesich histopathologisch Tumorgewebe. Insgesamt erscheintdie Tumordarstellung mit AFLc - HSA als vielversprechendesDiagnostikum, um intraoperativ eine selektive Darstellungder proliferationsaktiven Tumorrandzone zu erreichen.Publikationen (* = externer Koautor)[1] *Kremer, P., Wunder, A., Sinn, H., Haase, T., Rheinwald, M.,Zillmann, U., *Albert, F.K., *Kunze, S.: Laser-inducedfluorescence detection of malignant gliomas using fluoresceinlabeledserum albumin: Experimental and preliminary clinicalresults. Neurol. Res. 22 (2000) 481-489.[2] *Kremer, P.: Albumin als Carrier zur laserinduziertenFluoreszenzdiagnostik und Chemotherapie maligner Tumoren.Habilitationsschrift zur Erlangung der Venia Legendi für das FachNeurochirurgie der Medizinischen Fakultät Heidelberg derRuprecht-Karls-Universität, 2002.Photodynamische Therapie (PDT) bei dreiTumorarten (2 Mausmodellen) unterVerwendung verschiedener großmolekulargekoppelter und nicht-gekoppelterPhotosensitizer (PS) (V230 4a/b)A. Kübler*,.T. Reuther*, Ch. Staff*, J. Gahlen**,U. Zillmann* Klinik für Mund-, Kiefer-, Gesichtschirurgie, Universität Heidelberg;** Chirurgische Universitätsklinik, HeidelbergIn Zusammenarbeit mit: H. Sinn, Th. Haase, DKFZ; C.Flechtenmacher, Pathologisches Institut der Universität HeidelbergIn den beiden parallel laufenden Projekten wurden zweiverschiedene, teils neue Tier-Tumormodelle (trg. MausstammRAG II: humanes Plattenepithelkarzinom aus demOropharynx [1]; Nacktmaus Swiss CD1 nu/nu: Kolonkarzinomund Weichteilsarkom eingesetzt [2] [3]). Die Tumorangehratenlagen jeweils bei über 90%. Verwendung fandenphotosensible an HAS- oder PEG-gekoppelte oder freieAgentien aus der 1., 2. und 3. Generation (Dr. Sinn).Im ersten Ansatz wurden nach ausreichender Tumorprogression(2-6 Wochen, 0.03-0.3 cm³) PS in unterschiedlichenKonzentrationen und unterschiedlichen zeitlichem Vorlauf(1-5 Tage) vor der Laserlichtbestrahlung intraperitonealappliziert. Entgegen der Erwartung zeigten die ungekoppeltenPS (Photofrin II, mTHPC) einen maximalen Therapieeffekt(vollständige Tumorremission). Unter den gekoppeltenPS war lediglich das m-THPCn-PEG beim Plattenepithelkarzinomwirksam (zwar schnellere Remission, aber erheblichkürzere Dauer) [4, 5]. Das Projekt wurde 2001/2002ausgesetzt.Im zweiten Ansatz erfolgten subtotale bis totale Tumorresektionenunmittelbar nach der Applikation vier verschiedenerPS. Eine homogene intratumorale Anreicherung war beiallen PS gegeben. Im Tumorbett reicherte sich dasNPC-mTHPC-PEG nach Photosensibilisierung am höchstenan. Die mediane, rezidivfreie Überlebenszeit der Tiere mitkolorektalem Karzinom war mit 18 Tagen (mTHPC und NPCmTHPC-PEG)signifikant verlängert (Kontrolle 8 Tage) [6].Die Ergebnisse bei den Weichteilsarkomen (mTHPC: rezidiv-DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003

Forschungsschwerpunkt EInnovative Krebsdiagnostik und -therapiefreies Überleben 103 Tage, Kontrolle 20 Tage) bedürfennoch einer weiteren Absicherung (Dosis, Laserenergie, wiederholteAnwendung etc) und tierexperimetelle Studien.Die Hauptziele dieser Teilstudie der lokalen Tumorkontrolleund Verlängerung der rezidivfreien Überlebenszeiten derTiere wurden erreicht. Zusammenfassend erscheint die AdditiveIntraoperative PDT (AIOPDT) als eine erfolgversprechendeTherapiemethode zur Behandlung kolorektaler Karzinome(und Weichteilsarkome) mit dem Vorteil einer hohenTumorselektivität, geringer Nebenwirkungen und der Möglichkeitzur repetitiven Durchführung der Methode.Vorliegende und ergänzende tierexperimentelle Ergebnissestellen die Basis für folgende klinische Studien zur AIOPDTnach Tumorresektion dar.Publikationen: (* = externer Koautor)[1]*Reuther, T., *Kübler, A. C., *Staff, C., *Flechtenmacher, C.,Haase, T., Zillmann, U.: The RAG 2 Mouse Model for XenograftedHuman Oral Squamous Cell Carcinoma. Contemp. Topics in Lab.Anim. Sci. 41 (2) (2002) 31-35.[2]*Gahlen, J., *Winkler, S., *Proßt, R., *Rheinwald, M., Haase,Th., *Herfarth, Ch.: Adjuvante intraoperative PhotodynamischeTherapie (PDT) nach Photosensibilisierung mit mTHPC im CC531Kolonkarzinom Modell der Nacktmaus. Chirurgisches Forum 29(2001) 139-142.[3]*Winkler, S., *Proßt, R., *Stern, J., *Rheinwald, M., Haase,Th., *Herfarth, Ch., *Gahlen, J.: Adjuvant intraoperativephotodynamic therapy (AIOPDT) after photosensitization withmTHPC in a CC531 colon carcinoma model in mice. Clinical Lasersand Diagnostics, Proceeding of SPIE Vol. 4156 (2001) 287-292.[4]*Reuther, T., *Kübler, A. C., Zillmann, U., Benner, A., *Staff,C., Haase, T., *Flechtenmacher, C., Sinn, H.: Comparison of theclinical efficiency of Photofrin-II-, mTHPC-, mTHPC-PEG-andmTHPCnPEG-medicated PDT in a human xenografted head andneck carcinoma. Lasers Surg. Med. 29 (2001) 314-322.[5]*Kübler, A. C., *Reuther, T., *Staff, C., Haase, T.,*Flechtenmacher, C., Benner, A., *Scheer, M., Zillmann, U.:Klinische Wirksamkeit von m-THPC-PEG in einem neuen xenogenenTumor-Tiermodell für humane Plattenepithelkarzinome.MundKieferGesichts-chir. 5 (2001) 105-113.[6]*Winkler, S., *Proßt, R., *Pressmar, J., *Laubach, H.-H.,*Rheinwald, M., Haase, Th., Sinn, H., *Gahlen, J.:Spektrometrische Untersuchungen zum Anreicherungsverhaltenvon ALA, mTHPC und Photofrin im Kolonkarzinom Tumormodell(CC531). Lasermedizin 15 (2000) 19-23.Chemotherapeutisch wirksame Verbindungengegen Trypanosoma brucei Subspecies (V230 5-E100)U. Zillmann, M.R. Berger, S.M. Konstantinov**Medizinische Universität Sofia, BulgarienIn Zusammenarbeit mit: H. Sinn, DKFZ; R. Brun, ProtozoologischeAbteilung/WHO-Drug-Screen-Center, Tropeninstitut Basel,Schweiz; R. Kaminsky, Novartis Animal Health, 1566 St. Aubin,SchweizDie gezielte Entwicklung von Verbindungen, die gegen dreiSubspecies der Erreger der afrikanischen Schlafkrankheitwirksam sind, stagniert seit mehreren Jahrzehnten. Resistenzbildungenu. a. gegen Melarsoprol machen deren Entwicklungumso notwendiger. In neuerer Zeit wurden deshalbvermehrt solche Pharmaka auf eine mögliche trypanozideWirkung untersucht, von denen bereits eine antineoplastischeWirkung bekannt war. Wir konnten an einem akutenMausmodell (NMRI, T.b. brucei, STIB 920) eine geringeaber signifikante Wirkung von Alkylphosphocholinen auf dieÜberlebenszeit infizierter Mäuse nachweisen [*Konstantinov,V230/V231Zentrales TierlaborS. et al., Acta tropica 64 (1997) 145-154]. Die hierbeibeobachtete Wirkung war mäßig und entsprach nicht derjenigen,die bei den taxonomisch verwandten Leishmanienzur Heilung führte [A. Kuhlencord et al., Antimicrob. AgentsChemother. 36 (1992) 1630; D.T. Herwaldt, The NewEngland Journal of Medicine. 341 (1999) 1840].Da Trypanosomen gegenüber bestimmten Metallkomplexen(z. B. Arsen) eine hohe Empfindlichkeit zeigen, haben wirals zweite Gruppe von Pharmaka antineoplastisch wirksameMetallkomplexe untersucht. Die klinisch gebräuchlichstenVerbindungen sind Derivate von Platin, die seit mehrals 15 Jahren in der antineoplastischen Chemotherapie breiteingesetzt werden. Als Leitsubstanz dieser Gruppe habenwir cis-Platin eingesetzt und seine trypanozide Wirkung invivo nach alleiniger Gabe oder nach Kombination mitHexadecylphosphocholin in dem gleichen, oben beschriebenenakuten Mausmodell untersucht [Berger, M. R., Zillmann,U.: Jahrestagung der DTG, Heidelberg (1997) Tagungband,P28]. Eine Monotherapie mit cis-Platin (cP) war hochwirksam,da bis 50% der Tiere länger als 90 Tage überlebtenund daher als ,,geheilt“ angehen wurden konnten. DieKombinationstherapie mit HPC und cP war demgegenübernicht erfolgreicher als die Monotherapie mit cP.In weiteren Untersuchungen wurde die Wirkung von zytotoxischenVerbindungen untersucht, die an humanes Serumalbumin(HSA) oder hochmolekulare Zucker kovalent/adhärent gebunden waren (Synthese: H. Sinn). Von 9Komplexen war nur das HSA-1,4 - Diaminoanthrachinon(0.3 mg/ml; 1 ml i.p. auf 30 g Maus, Appl. ein Tag vorInfektion) prophylaktisch wirksam.Curcumin (Extrakt aus der Currystaude) zeigte in vitro anverschiedenen Tumorzelllinien und dem T.b. brucei –Referenzstamm eine deutliche antiproliferative Wirkung.Diese konnte in vivo wegen der Toxizität des alkoholischenLösungsmittels nicht bestätigt werden.Danach wurden weitere zytotoxisch wirksame Verbindungenuntersucht, wie das HSA- und Glucosamin-gebundeneRivanol (Acridine Orange). In vitro entfaltete nur dasungebundene, untoxische Rivanol eine minimale inhibitorischeAktivitat. In vivo (T.b. brucei) wirkten die gebundenenEinzelkomponenten lebensverlängernd und die physikalischeMischung (1:1) bei 13/13 NMRI-Mäusen heilend(Überlebenszeit < 90 Tage).Geplant ist zukünftig, Inhibitoren von Nucleosidtransportern,wie die Flavonoide (z. B. Citrin, Rutin), allein oder anHSA gekoppelt in vitro und in vivo auf ihre trypanozideoder -statische Wirkung hin zu untersuchen [Mäser et al.,J. Mol. Med., 79 (2001) 121-127].371DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003