Individualisierte Krebstherapie : präklinischer „proof of concept“ einer mutationsspezifischen Immuntherapie

Da nicht-synonyme tumorspezifische Punktmutationen nur in malignen Geweben vorkommen und das veränderte Proteinprodukt vom Immunsystem als „fremd“ erkannt werden kann, stellen diese einen bisher ungenutzten Pool von Zielstrukturen für die Immuntherapie dar. Menschliche Tumore können individuell bis zu tausenden nicht-synonymer Punktmutationen in ihrem Genom tragen, welche nicht der zentralen Immuntoleranz unterliegen. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Hypothese zu untersuchen, dass das Immunsystem in der Lage sein sollte, mutierte Epitope auf Tumorzellen zu erkennen und zu klären, ob auf dieser Basis eine wirksame mRNA (RNA) basierte anti-tumorale Vakzinierung etabliert werden kann. Hierzu wurde von Ugur Sahin und Kollegen, das gesamte Genom des murinen B16-F10 Melanoms sequenziert und bioinformatisch analysiert. Im Rahmen der NGS Sequenzierung wurden mehr als 500 nicht-synonyme Punktmutationen identifiziert, von welchen 50 Mutationen selektiert und durch Sanger Sequenzierung validiert wurden. rnNach der Etablierung des immunologischen Testsysteme war eine Hauptfragestellung dieser Arbeit, die selektierten nicht-synonyme Punktmutationen in einem in vivo Ansatz systematisch auf Antigenität zu testen. Für diese Studien wurden mutierte Sequenzen in einer Länge von 27 Aminosäuren genutzt, in denen die mutierte Aminosäure zentral positioniert war. Durch die Länge der Peptide können prinzipiell alle möglichen MHC Klasse-I und -II Epitope abgedeckt werden, welche die Mutation enthalten. Eine Grundidee des Projektes Ansatzes ist es, einen auf in vitro transkribierter RNA basierten oligotopen Impfstoff zu entwickeln. Daher wurden die Impfungen naiver Mäuse sowohl mit langen Peptiden, als auch in einem unabhängigen Ansatz mit peptidkodierender RNA durchgeführt. Die Immunphänotypisierung der Impfstoff induzierten T-Zellen zeigte, dass insgesamt 16 der 50 (32%) mutierten Sequenzen eine T-Zellreaktivität induzierten. rnDie Verwendung der vorhergesagten Epitope in therapeutischen Vakzinierungsstudien bestätigten die Hypothese das mutierte Neo-Epitope potente Zielstrukturen einer anti-tumoralen Impftherapie darstellen können. So wurde in therapeutischen Tumorstudien gezeigt, dass auf Basis von RNA 9 von 12 bestätigten Epitopen einen anti-tumoralen Effekt zeigte.rnÜberaschenderweise wurde bei einem MHC Klasse-II restringierten mutiertem Epitop (Mut-30) sowohl in einem subkutanen, als auch in einem unabhängigen therapeutischen Lungenmetastasen Modell ein starker anti-tumoraler Effekt auf B16-F10 beobachtet, der dieses Epitop als neues immundominantes Epitop für das B16-F10 Melanom etabliert. Um den immunologischen Mechanismus hinter diesem Effekt näher zu untersuchen wurde in verschieden Experimenten die Rolle von CD4+, CD8+ sowie NK-Zellen zu verschieden Zeitpunkten der Tumorentwicklung untersucht. Die Analyse des Tumorgewebes ergab, eine signifikante erhöhte Frequenz von NK-Zellen in den mit Mut-30 RNA vakzinierten Tieren. Das NK Zellen in der frühen Phase der Therapie eine entscheidende Rolle spielen wurde anhand von Depletionsstudien bestätigt. Daran anschließend wurde gezeigt, dass im fortgeschrittenen Tumorstadium die NK Zellen keinen weiteren relevanten Beitrag zum anti-tumoralen Effekt der RNA Vakzinierung leisten, sondern die Vakzine induzierte adaptive Immunantwort. Durch die Isolierung von Lymphozyten aus dem Tumorgewebe und deren Einsatz als Effektorzellen im IFN-γ ELISPOT wurde nachgewiesen, dass Mut-30 spezifische T-Zellen das Tumorgewebe infiltrieren und dort u.a. IFN-γ sekretieren. Dass diese spezifische IFN-γ Ausschüttung für den beobachteten antitumoralen Effekt eine zentrale Rolle einnimmt wurde unter der Verwendung von IFN-γ -/- K.O. Mäusen bestätigt.rnDas Konzept der individuellen RNA basierten mutationsspezifischen Vakzine sieht vor, nicht nur mit einem mutations-spezifischen Epitop, sondern mit mehreren RNA-kodierten Mutationen Patienten zu impfen um der Entstehung von „escape“-Mutanten entgegenzuwirken. Da es nur Erfahrung mit der Herstellung und Verabreichung von Monotop-RNA gab, also RNA die für ein Epitop kodiert, war eine wichtige Fragestellungen, inwieweit Oligotope, welche die mutierten Sequenzen sequentiell durch Linker verbunden als Fusionsprotein kodieren, Immunantworten induzieren können. Hierzu wurden Pentatope mit variierender Position des einzelnen Epitopes hinsichtlich ihrer in vivo induzierten T-Zellreaktivitäten charakterisiert. Die Experimente zeigten, dass es möglich ist, unabhängig von der Position im Pentatop eine Immunantwort gegen ein Epitop zu induzieren. Des weiteren wurde beobachtet, dass die induzierten T-Zellfrequenzen nach Pentatop Vakzinierung im Vergleich zur Nutzung von Monotopen signifikant gesteigert werden kann.rnZusammenfassend wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit präklinisch erstmalig nachgewiesen, dass nicht-synonyme Mutationen eine numerisch relevante Quelle von Zielstrukturen für die anti-tumorale Immuntherapie darstellen. Überraschenderweise zeigte sich eine dominante Induktion MHC-II restringierter Immunantworten, welche partiell in der Lage waren massive Tumorabstoßungsreaktionen zu induzieren. Im Sinne einer Translation der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein RNA basiertes Oligotop-Format etabliert, welches Eingang in die klinische Testung des Konzeptes fand.rn

Il concetto del "ma" e la musica di Tōru Takemitsu: traduzione di "The concept of 'ma' and the music of Takemitsu" di Jonathan L. Chenette

Lo scopo di questa tesi è di esplorare l'importanza del concetto giapponese del "ma" nella musica tradizionale, in particolare in quella del compositore Tōru Takemitsu, tramite la traduzione del saggio "The concept of 'ma' and the music of Tōru Takemitsu" (Jonathan L. Chenette, 1982) dall'inglese all'italiano. L'elaborato partirà da un'introduzione generale sul concetto del "ma" nella mentalità giapponese, per proseguire con la biografia di Tōru Takemitsu e una panoramica dei motivi che hanno portato a scegliere la traduzione del saggio di Chenette. Dopo la traduzione in sé e per sé e il commento della stessa, sarà anche fornito in appendice un glossario inglese-italiano della terminologia musicale utilizzata dall'autore all'interno del saggio.

Proof of concept di una mano ad azionamento bilaterale per l'impiego nei settori della Robotica e della Protesica.

A partire dal concept ideato dall’ing. Emanuele Gruppioni, ricercatore presso il Centro Protesi stesso, l’obiettivo del lavoro è rappresentato dallo studio di fattibilità, dalla realizzazione e dalla messa in opera della suddetta mano, che presenta come caratteristica peculiare e innovativa un azionamento bilaterale che le consente di essere ambidestra. Questo azionamento è attuato da due cavi posti in ogni dito, che grazie all’azione dei motori inseriti nel palmo vengono riavvolti su delle pulegge consentendo la flessione delle dita in una direzione o nell’altra, in una struttura di mano nella quale non sono quindi individuabili a priori le tipiche ragioni palmare e dorsale. Questo tipo di azionamento in futuro potrebbe essere rielaborato nell’ottica di avere un’unica protesi di mano che possa essere utilizzata sia da pazienti destrimani sia mancini, o, in alternativa, di avere un dispositivo protesico che ampli le funzionalità di presa rispetto alla mano umana.

Pro-inflammatory biomarkers during experimental gingivitis in patients with type 1 diabetes mellitus: a proof-of-concept study

To compare gingival crevicular fluid (GCF) biomarker levels and microbial distribution in plaque biofilm (SP) samples for subjects with type 1 diabetes (T1DM) versus healthy subjects without diabetes during experimental gingivitis (EG).

A smooth transition protocol for patients with multifocal motor neuropathy going from intravenous to subcutaneous immunoglobulin therapy: an open-label proof-of-concept study

Intravenous immunoglobulin (IVIG) is the first-line therapy for multifocal motor neuropathy (MMN). This open-label multi-centre study (NCT00701662) assessed the efficacy, safety, and convenience of subcutaneous immunoglobulin (SCIG) in patients with MMN over 6 months, as an alternative to IVIG. Eight MMN patients (42-66 years), on stable IVIG dosing, received weekly SCIG at doses equivalent to previous IVIG using a "smooth transition protocol". Primary efficacy endpoint was the change from baseline to week 24 in muscle strength. Disability, motor function, and health-related quality of life (HRQL) endpoints were also assessed. One patient deteriorated despite dose increase and was withdrawn. Muscle strength, disability, motor function, and health status were unchanged in all seven study completers who rated home treatment as extremely good. Four experienced 18 adverse events, of which only two were moderate. This study suggests that MMN patients with stable clinical course on regular IVIG can be switched to SCIG at the same monthly dose without deterioration and with a sustained overall improvement in HRQL.

Recruitment dynamics of the grove-dominant tree Microberlinia bisulcata in African rain forest: extending the light response versus adult longevity trade-off concept

In groves of ectomycorrhizal caesalpiniaceous species in the Atlantic coastal forest of Central Africa the dominant tree Microberlinia bisulcata, which is shade-intolerant as a seedling but highly light-responding as a sapling, shows very limited regeneration. M. bisulcata saplings were mapped in an 82.5-ha plot at Korup and found to be located significantly far (>40 m) away from adults, a result confirmed by direct testing in a second 56-ha plot. Sapling growth over 6 years, the distribution of newly emerging seedlings around adults, recruitment of saplings in a large opening and the outward extent of seedlings at the grove edge were also investigated. Two processes appear to have been operating: (1) a very strong and consistent restriction of the very numerous seedlings establishing after masting close to adults, and (2) a strong but highly spatially variable promotion of distant survivors by increased light from the deaths of large trees of species other than M. bisulcata (which itself has very low mortality rate). This leads to an apparent escape-from-adults effect. To maintain saplings in the shade between multiple short periods of release ectomycorrhizal connections to other co-occurring caesalp species may enable a rachet-type mechanism. The recorded sapling dynamics currently contribute an essential part of the long-term cycling of the groves. M. bisulcata is an interesting example of an important group of tropical trees, particularly in Africa, which are both highly light-demanding when young yet capable also of forming very large forest emergents. To more comprehensively explain tropical tree responses, the case is made for adding a new dimension to the trade-off concept of early tree light-response versus adult longevity.

Self-made pericardial tube graft: a new surgical concept for treatment of graft infections after thoracic and abdominal aortic procedures

The aim of this study was to evaluate a new surgical concept for the treatment of graft infections after operation or endovascular treatment of thoracic, thoracoabdominal, and abdominal aortic diseases.

Development of the Heat and Energy Concept Inventory: Preliminary Results on the Prevalence and Persistence of Engineering Students' Misconceptions

BACKGROUND Students frequently hold a number of misconceptions related to temperature, heat and energy. There is not currently a concept inventory with sufficiently high internal reliability to assess these concept areas for research purposes. Consequently, there is little data on the prevalence of these misconceptions amongst undergraduate engineering students. PURPOSE (HYPOTHESIS) This work presents the Heat and Energy Concept Inventory (HECI) to assess prevalent misconceptions related to: (1) Temperature vs. Energy, (2) Temperature vs. Perceptions of Hot and Cold, (3) Factors that affect the Rate vs. Amount of Heat Transfer and (4) Thermal Radiation. The HECI is also used to document the prevalence of misconceptions amongst undergraduate engineering students. DESIGN/METHOD Item analysis, guided by classical test theory, was used to refine individual questions on the HECI. The HECI was used in a one group, pre-test-post-test design to assess the prevalence and persistence of targeted misconceptions amongst a population of undergraduate engineering students at diverse institutions. RESULTS Internal consistency reliability was assessed using Kuder-Richardson Formula 20; values were 0.85 for the entire instrument and ranged from 0.59 to 0.76 for the four subcategories of the HECI. Student performance on the HECI went from 49.2% to 54.5% after instruction. Gains on each of the individual subscales of the HECI, while generally statistically significant, were similarly modest. CONCLUSIONS The HECI provides sufficiently high estimates of internal consistency reliability to be used as a research tool to assess students' understanding of the targeted concepts. Use of the instrument demonstrates that student misconceptions are both prevalent and resistant to change through standard instruction.