Mutagenic potential of Cordia ecalyculata alone and in association with Spirulina maxima for their evaluation as candidate anti-obesity drugs

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The involvement of TLR2 and TLR4 in cytokine and nitric oxide production in visceral leishmaniasis patients before and after treatment with anti-leishmanial drugs

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efficiency and costless of a long-term physical exercise program to nom-medicated hypertensive males

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Characterization of Opsin Gene Alleles Affecting Color Vision in a Wild Population of Titi Monkeys (Callicebus brunneus)

The color vision of most platyrrhine primates is determined by alleles at the polymorphic X-linked locus coding for the opsin responsible for the middle- to long-wavelength (M/L) cone photopigment. Females who are heterozygous at the locus have trichromatic vision, whereas homozygous females and all males are dichromatic. This study characterized the opsin alleles in a wild population of the socially monogamous platyrrhine monkey Callicebus brunneus (the brown titi monkey), a primate that an earlier study suggests may possess an unusual number of alleles at this locus and thus may be a subject of special interest in the study of primate color vision. Direct sequencing of regions of the M/L opsin gene using feces-, blood-, and saliva-derived DNA obtained from 14 individuals yielded evidence for the presence of three functionally distinct alleles, corresponding to the most common M/L photopigment variants inferred from a physiological study of cone spectral sensitivity in captive Callicebus. Am. J. Primatol. 73:189-196, 2011. (C) 2010 Wiley-Liss, Inc.

Activation pattern of neutrophils from blood of elderly individuals with -related denture stomatitis

We have identified impaired neutrophils in elderly individuals which could be involved with -related denture stomatitis (DS), an oral infection predominantly caused by , affecting especially elderly individuals using dental prosthesis. However, specific mechanisms performed by neutrophil contributing to the susceptibility of the elderly to DS are not fully understood. This study evaluated activation features of blood neutrophils from elderly and young individuals with DS. Blood neutrophils cultured with . from elderly subjects secreted decreased levels of CXCL8. However, . challenged-neutrophils from DS patients produced high IL-4 and IL-10, and low GM-CSF levels, regardless of age. Additional elastase activity of neutrophils from both elderly groups was detected after incubation with . , but only neutrophils from elderly DS demonstrated high myeloperoxidase activity. Therefore, DS patients have affected neutrophils, and the advance of age intensifies these damages. In sumamry, individuals with -related denture stomatitis presented variation in the neutrophil phenotype and activation. Such alterations were more intense in neutrophils from infected elderly individuals.

Evaluation of HIV-1 resistance to antiretroviral drugs among 150 patients after six months of therapeutic interruption

Most of the antiretroviral (ARV) studies in Brazil have been reported in treatment-experienced and naive patients rather than in the setting of treatment interruption (TI). In this study, we analysed reasons given for TI and resistance mutations occurring in 150 HIV-1-infected patients who underwent TI. Of the patients analysed, 110 (73.3%) experienced TI following medical advice, while the remaining patients stopped antiretroviral therapy (ART) of their own accord. The main justifications for TI were: ARV-related toxicities (38.7%), good laboratory parameters (30%) and poor adherence (20%). DNA sequencing of the partial pol gene was successful in 137 (91.3%) patients, of whom 38 (27.7%) presented mutations conferring ARV resistance. A higher viral load prior to TI correlated with drug resistance (P < 0.05). Our results demonstrate that there are diverse rationales for TI and that detection of resistant strains during TI most likely indicates a fitter virus than the wild type. High viral loads coupled with unprotected sex in this group could increase the likelihood of transmission of drug-resistant virus. Thus, treating physicians should be alerted to this problem when the use of ARVs is interrupted.

Gene expression of peripheral blood lymphocytes may discriminate patients with schizophrenia from controls

To identify a classifier in schizophrenia, blood gene expression profiling was applied to patients with schizophrenia under different treatments and to controls. Expression of six genes discriminated patients with sensitivity of 89.3% and specificity of 90%, supporting the use of peripheral blood as biological material for diagnosis in schizophrenia. (C) 2012 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Signal transduction in Plasmodium-Red Blood Cells interactions and in cytoadherence

Malaria is responsible for more than 1.5 million deaths each year, especially among children (Snow et al. 2005). Despite of the severity of malaria situation and great effort to the development of new drug targets (Yuan et al. 2011) there is still a relative low investment toward antimalarial drugs. Briefly there are targets classes of antimalarial drugs currently being tested including: kinases, proteases, ion channel of GPCR, nuclear receptor, among others (Gamo et al. 2010). Here we review malaria signal transduction pathways in Red Blood Cells (RBC) as well as infected RBCs and endothelial cells interactions, namely cytoadherence. The last process is thought to play an important role in the pathogenesis of severe malaria. The molecules displayed on the surface of both infected erythrocytes (IE) and vascular endothelial cells (EC) exert themselves as important mediators in cytoadherence, in that they not only induce structural and metabolic changes on both sides, but also trigger multiple signal transduction processes, leading to alteration of gene expression, with the balance between positive and negative regulation determining endothelial pathology during a malaria infection.

A fragment-based approach for the in silico prediction of blood-brain barrier permeation

Blood-brain barrier (BBB) permeation is an essential property for drugs that act in the central nervous system (CNS) for the treatment of human diseases, such as epilepsy, depression, Alzheimer's disease, Parkinson disease, schizophrenia, among others. In the present work, quantitative structure-property relationship (QSPR) studies were conducted for the development and validation of in silico models for the prediction of BBB permeation. The data set used has substantial chemical diversity and a relatively wide distribution of property values. The generated QSPR models showed good statistical parameters and were successfully employed for the prediction of a test set containing 48 compounds. The predictive models presented herein are useful in the identification, selection and design of new drug candidates having improved pharmacokinetic properties.

Brazilian blood donation eligibility criteria for dermatologic patients

A focused and commented review on the impact of dermatologic diseases and interventions in the solidary act of donating blood is presented to dermatologists to better advise their patients. This is a review of current Brazilian technical regulations on hemotherapeutic procedures as determined by Ministerial Directive #1353/2011 by the Ministry of Health and current internal regulations of the Hemotherapy Center of Ribeirão Preto, a regional reference center in hemotherapeutic procedures. Criteria for permanent inaptitude: autoimmune diseases (>1 organ involved), personal history of cancer other than basal cell carcinoma, severe atopic dermatitis or psoriasis, pemphigus foliaceus, porphyrias, filariasis, leprosy, extra pulmonary tuberculosis or paracoccidioidomycosis, and previous use of etretinate. Drugs that impose temporary ineligibility: other systemic retinoids, systemic corticosteroids, 5-alpha-reductase inhibitors, vaccines, methotrexate, beta-blockers, minoxidil, anti-epileptic, and anti-psychotic drugs. Other conditions that impose temporary ineligibility: occupational accident with biologic material, piercing, tattoo, sexually transmitted diseases, herpes, and bacterial infections, among others. Discussion: Thalidomide is currently missing in the teratogenic drugs list. Although finasteride was previously considered a drug that imposed permanent inaptitude, according to its short halflife current restriction of 1 month is still too long. Dermatologists should be able to advise their patients about proper timing to donate blood, and discuss the impact of drug withdrawal on treatment outcomes and to respect the designated washout periods.

A bradykinin-potentiating peptide (BPP-10c) from Bothrops jararaca induces changes in seminiferous tubules

Abstract: Background: The testis-specific isoform of angiotensin-converting enzyme (tACE) is exclusively expressed in germ cells during spermatogenesis. Although the exact role of tACE in male fertility is unknown, it clearly plays a critical function in spermatogenesis. The dipeptidase domain of tACE is identical to the C-terminal catalytic domain of somatic ACE (sACE). Bradykinin potentiating peptides (BPPs) from snake venoms are the first natural sACE inhibitors described and their structure–activity relationship studies were the basis for the development of antihypertensive drugs such as captopril. In recent years, it has been showed that a number of BPPs – including BPP-10c – are able to distinguish between the N- and C-active sites of sACE, what is not applicable to captopril. Considering the similarity between tACE and sACE (and since BPPs are able to distinguish between the two active sites of sACE), the effects of the BPP-10c and captopril on the structure and function of the seminiferous epithelium were characterized in the present study. BPP-10c and captopril were administered in male Swiss mice by intraperitoneal injection (4.7 μmol/kg for 15 days) and histological sections of testes were analyzed. Classification of seminiferous tubules and stage analysis were carried out for quantitative evaluation of germ cells of the seminiferous epithelium. The blood-testis barrier (BTB) permeability and distribution of claudin-1 in the seminiferous epithelium were analyzed by hypertonic fixative method and immunohistochemical analyses of testes, respectively. Results: The morphology of seminiferous tubules from animals treated with BPP-10c showed an intense disruption of the epithelium, presence of atypical multinucleated cells in the lumen and degenerated germ cells in the adluminal compartment. BPP-10c led to an increase in the number of round spermatids and total support capacity of Sertoli cell in stages I, V, VII/VIII of the seminiferous epithelium cycle, without affecting BTB permeability and the distribution of claudin-1 in the seminiferous epithelium. Interestingly, no morphological or morphometric alterations were observed in animals treated with captopril. Conclusions: The major finding of the present study was that BPP-10c, and not captopril, modifies spermatogenesis by causing hyperplasia of round spermatids in stages I, V, and VII/VIII of the spermatogenic cycle.

Caratterizzazione del legame di molecole di interesse farmaceutico alla sieroalbumina umana mediante biocromatografia e dicroismo circolare

Negli ultimi anni, un crescente numero di studiosi ha focalizzato la propria attenzione sullo sviluppo di strategie che permettessero di caratterizzare le proprietà ADMET dei farmaci in via di sviluppo, il più rapidamente possibile. Questa tendenza origina dalla consapevolezza che circa la metà dei farmaci in via di sviluppo non viene commercializzato perché ha carenze nelle caratteristiche ADME, e che almeno la metà delle molecole che riescono ad essere commercializzate, hanno comunque qualche problema tossicologico o ADME [1]. Infatti, poco importa quanto una molecola possa essere attiva o specifica: perché possa diventare farmaco è necessario che venga ben assorbita, distribuita nell’organismo, metabolizzata non troppo rapidamente, ne troppo lentamente e completamente eliminata. Inoltre la molecola e i suoi metaboliti non dovrebbero essere tossici per l’organismo. Quindi è chiaro come una rapida determinazione dei parametri ADMET in fasi precoci dello sviluppo del farmaco, consenta di risparmiare tempo e denaro, permettendo di selezionare da subito i composti più promettenti e di lasciar perdere quelli con caratteristiche negative. Questa tesi si colloca in questo contesto, e mostra l’applicazione di una tecnica semplice, la biocromatografia, per caratterizzare rapidamente il legame di librerie di composti alla sieroalbumina umana (HSA). Inoltre mostra l’utilizzo di un’altra tecnica indipendente, il dicroismo circolare, che permette di studiare gli stessi sistemi farmaco-proteina, in soluzione, dando informazioni supplementari riguardo alla stereochimica del processo di legame. La HSA è la proteina più abbondante presente nel sangue. Questa proteina funziona da carrier per un gran numero di molecole, sia endogene, come ad esempio bilirubina, tiroxina, ormoni steroidei, acidi grassi, che xenobiotici. Inoltre aumenta la solubilità di molecole lipofile poco solubili in ambiente acquoso, come ad esempio i tassani. Il legame alla HSA è generalmente stereoselettivo e ad avviene a livello di siti di legame ad alta affinità. Inoltre è ben noto che la competizione tra farmaci o tra un farmaco e metaboliti endogeni, possa variare in maniera significativa la loro frazione libera, modificandone l’attività e la tossicità. Per queste sue proprietà la HSA può influenzare sia le proprietà farmacocinetiche che farmacodinamiche dei farmaci. Non è inusuale che un intero progetto di sviluppo di un farmaco possa venire abbandonato a causa di un’affinità troppo elevata alla HSA, o a un tempo di emivita troppo corto, o a una scarsa distribuzione dovuta ad un debole legame alla HSA. Dal punto di vista farmacocinetico, quindi, la HSA è la proteina di trasporto del plasma più importante. Un gran numero di pubblicazioni dimostra l’affidabilità della tecnica biocromatografica nello studio dei fenomeni di bioriconoscimento tra proteine e piccole molecole [2-6]. Il mio lavoro si è focalizzato principalmente sull’uso della biocromatografia come metodo per valutare le caratteristiche di legame di alcune serie di composti di interesse farmaceutico alla HSA, e sul miglioramento di tale tecnica. Per ottenere una miglior comprensione dei meccanismi di legame delle molecole studiate, gli stessi sistemi farmaco-HSA sono stati studiati anche con il dicroismo circolare (CD). Inizialmente, la HSA è stata immobilizzata su una colonna di silice epossidica impaccata 50 x 4.6 mm di diametro interno, utilizzando una procedura precedentemente riportata in letteratura [7], con alcune piccole modifiche. In breve, l’immobilizzazione è stata effettuata ponendo a ricircolo, attraverso una colonna precedentemente impaccata, una soluzione di HSA in determinate condizioni di pH e forza ionica. La colonna è stata quindi caratterizzata per quanto riguarda la quantità di proteina correttamente immobilizzata, attraverso l’analisi frontale di L-triptofano [8]. Di seguito, sono stati iniettati in colonna alcune soluzioni raceme di molecole note legare la HSA in maniera enantioselettiva, per controllare che la procedura di immobilizzazione non avesse modificato le proprietà di legame della proteina. Dopo essere stata caratterizzata, la colonna è stata utilizzata per determinare la percentuale di legame di una piccola serie di inibitori della proteasi HIV (IPs), e per individuarne il sito(i) di legame. La percentuale di legame è stata calcolata attraverso il fattore di capacità (k) dei campioni. Questo parametro in fase acquosa è stato estrapolato linearmente dal grafico log k contro la percentuale (v/v) di 1-propanolo presente nella fase mobile. Solamente per due dei cinque composti analizzati è stato possibile misurare direttamente il valore di k in assenza di solvente organico. Tutti gli IPs analizzati hanno mostrato un’elevata percentuale di legame alla HSA: in particolare, il valore per ritonavir, lopinavir e saquinavir è risultato maggiore del 95%. Questi risultati sono in accordo con dati presenti in letteratura, ottenuti attraverso il biosensore ottico [9]. Inoltre, questi risultati sono coerenti con la significativa riduzione di attività inibitoria di questi composti osservata in presenza di HSA. Questa riduzione sembra essere maggiore per i composti che legano maggiormente la proteina [10]. Successivamente sono stati eseguiti degli studi di competizione tramite cromatografia zonale. Questo metodo prevede di utilizzare una soluzione a concentrazione nota di un competitore come fase mobile, mentre piccole quantità di analita vengono iniettate nella colonna funzionalizzata con HSA. I competitori sono stati selezionati in base al loro legame selettivo ad uno dei principali siti di legame sulla proteina. In particolare, sono stati utilizzati salicilato di sodio, ibuprofene e valproato di sodio come marker dei siti I, II e sito della bilirubina, rispettivamente. Questi studi hanno mostrato un legame indipendente dei PIs ai siti I e II, mentre è stata osservata una debole anticooperatività per il sito della bilirubina. Lo stesso sistema farmaco-proteina è stato infine investigato in soluzione attraverso l’uso del dicroismo circolare. In particolare, è stato monitorata la variazione del segnale CD indotto di un complesso equimolare [HSA]/[bilirubina], a seguito dell’aggiunta di aliquote di ritonavir, scelto come rappresentante della serie. I risultati confermano la lieve anticooperatività per il sito della bilirubina osservato precedentemente negli studi biocromatografici. Successivamente, lo stesso protocollo descritto precedentemente è stato applicato a una colonna di silice epossidica monolitica 50 x 4.6 mm, per valutare l’affidabilità del supporto monolitico per applicazioni biocromatografiche. Il supporto monolitico monolitico ha mostrato buone caratteristiche cromatografiche in termini di contropressione, efficienza e stabilità, oltre che affidabilità nella determinazione dei parametri di legame alla HSA. Questa colonna è stata utilizzata per la determinazione della percentuale di legame alla HSA di una serie di poliamminochinoni sviluppati nell’ambito di una ricerca sulla malattia di Alzheimer. Tutti i composti hanno mostrato una percentuale di legame superiore al 95%. Inoltre, è stata osservata una correlazione tra percentuale di legame è caratteristiche della catena laterale (lunghezza e numero di gruppi amminici). Successivamente sono stati effettuati studi di competizione dei composti in esame tramite il dicroismo circolare in cui è stato evidenziato un effetto anticooperativo dei poliamminochinoni ai siti I e II, mentre rispetto al sito della bilirubina il legame si è dimostrato indipendente. Le conoscenze acquisite con il supporto monolitico precedentemente descritto, sono state applicate a una colonna di silice epossidica più corta (10 x 4.6 mm). Il metodo di determinazione della percentuale di legame utilizzato negli studi precedenti si basa su dati ottenuti con più esperimenti, quindi è necessario molto tempo prima di ottenere il dato finale. L’uso di una colonna più corta permette di ridurre i tempi di ritenzione degli analiti, per cui la determinazione della percentuale di legame alla HSA diventa molto più rapida. Si passa quindi da una analisi a medio rendimento a una analisi di screening ad alto rendimento (highthroughput- screening, HTS). Inoltre, la riduzione dei tempi di analisi, permette di evitare l’uso di soventi organici nella fase mobile. Dopo aver caratterizzato la colonna da 10 mm con lo stesso metodo precedentemente descritto per le altre colonne, sono stati iniettati una serie di standard variando il flusso della fase mobile, per valutare la possibilità di utilizzare flussi elevati. La colonna è stata quindi impiegata per stimare la percentuale di legame di una serie di molecole con differenti caratteristiche chimiche. Successivamente è stata valutata la possibilità di utilizzare una colonna così corta, anche per studi di competizione, ed è stata indagato il legame di una serie di composti al sito I. Infine è stata effettuata una valutazione della stabilità della colonna in seguito ad un uso estensivo. L’uso di supporti cromatografici funzionalizzati con albumine di diversa origine (ratto, cane, guinea pig, hamster, topo, coniglio), può essere proposto come applicazione futura di queste colonne HTS. Infatti, la possibilità di ottenere informazioni del legame dei farmaci in via di sviluppo alle diverse albumine, permetterebbe un migliore paragone tra i dati ottenuti tramite esperimenti in vitro e i dati ottenuti con esperimenti sull’animale, facilitando la successiva estrapolazione all’uomo, con la velocità di un metodo HTS. Inoltre, verrebbe ridotto anche il numero di animali utilizzati nelle sperimentazioni. Alcuni lavori presenti in letteratura dimostrano l’affidabilita di colonne funzionalizzate con albumine di diversa origine [11-13]: l’utilizzo di colonne più corte potrebbe aumentarne le applicazioni.

Development of Original Analytical Methods for the Determination of Drugs of Abuse in Biological Samples

Drug abuse is a major global problem which has a strong impact not only on the single individual but also on the entire society. Among the different strategies that can be used to address this issue an important role is played by identification of abusers and proper medical treatment. This kind of therapy should be carefully monitored in order to discourage improper use of the medication and to tailor the dose according to the specific needs of the patient. Hence, reliable analytical methods are needed to reveal drug intake and to support physicians in the pharmacological management of drug dependence. In the present Ph.D. thesis original analytical methods for the determination of drugs with a potential for abuse and of substances used in the pharmacological treatment of drug addiction are presented. In particular, the work has been focused on the analysis of ketamine, naloxone and long-acting opioids (buprenorphine and methadone), oxycodone, disulfiram and bupropion in human plasma and in dried blood spots. The developed methods are based on the use of high performance liquid chromatography (HPLC) coupled to various kinds of detectors (mass spectrometer, coulometric detector, diode array detector). For biological sample pre-treatment different techniques have been exploited, namely solid phase extraction and microextraction by packed sorbent. All the presented methods have been validated according to official guidelines with good results and some of these have been successfully applied to the therapeutic drug monitoring of patients under treatment for drug abuse.

Design and synthesis of multipotent drugs: application to Alzheimer's disease and benign prostatic hyperplasia

The aim of this thesis was to synthesize multipotent drugs for the treatment of Alzheimer’s disease (AD) and for benign prostatic hyperplasia (BPH), two diseases that affect the elderly. AD is a neurodegenerative disorder that is characterized, among other factors, by loss of cholinergic neurons. Selective activation of M1 receptors through an allosteric site could restore the cholinergic hypofunction, improving the cognition in AD patients. We describe here the discovery and SAR of a novel series of quinone derivatives. Among them, 1 was the most interesting, being a high M1 selective positive allosteric modulator. At 100 nM, 1 triplicated the production of cAMP induced by oxotremorine. Moreover, it inhibited AChE and it displayed antioxidant properties. Site-directed mutagenesis experiments indicated that 1 acts at an allosteric site involving residue F77. Thus, 1 is a promising drug because the M1 activation may offer disease-modifying properties that could address and reduce most of AD hallmarks. BPH is an enlargement of the prostate caused by increased cellular growth. Blockade of α1-ARs is the predominant form of medical therapy for the treatment of the symptoms associated with BPH. α1-ARs are classified into three subtypes. The α1A- and α1D-AR subtypes are predominant in the prostate, while α1B-ARs regulate the blood pressure. Herein, we report the synthesis of quinazoline-derivatives obtained replacing the piperazine ring of doxazosin and prazosin with (S)- or (R)-3-aminopiperidine. The presence of a chiral center in the 3-C position of the piperidine ring allowed us to exploit the importance of stereochemistry in the binding at α1-ARs. It turned out that the S configuration at the 3-C position of the piperidine increases the affinity of the compounds at all three α1-AR subtypes, whereas the configuration at the benzodioxole ring of doxazosin derivatives is not critical for the interaction with α1-ARs.

Entwicklung eines pharmakologischen Modells zur Prüfung immuntherapeutischer Antikörper mit dreidimensionalen Tumorzellkulturen in vitro

In den letzten Jahren hat die Tumorbehandlung mit immunologischen Präparaten an Bedeutung gewonnen. Der allgemeine Ablauf der Testung eines Arzneimittelkandidaten sieht vor, zunächst in Zellkulturversuchen und Tierversuchen Wirkweise und Sicherheit, sowie voraussichtliche Abbauwege und mögliche Gefahren so beurteilen zu können, dass sie für einen Einsatz im Menschen in Frage kommen. Zur präklinischen in vitro-Testung werden dabei in der Regel Monolayer-Zellkulturen oder Einzelzellsuspensionen eingesetzt. Der Einsatz von 3D-Zellkulturmodellen, welche den Aufbau von Mikrometastasen oder intervaskuläre Areale in Tumoren exakter widerspiegeln, führt zu wesentlich besseren Voraussagen bezüglich der klinischen Wirksamkeit neuer Präparate. Das Ziel dieser Arbeit war daher die Entwicklung und Anwendung eines neuen 3D-Zellkulturbasierten Systems zur Testung trifunktionaler bispezifischer Antikörper für die Tumorbehandlung, welches sich auch auf andere vergleichbare Präparate übertragen lässt.rnIn meiner Arbeit konnte ich mehrere humane Tumorzelllinien definieren, mit denen es gelang, stabile Co-Kulturen von Multi Cellular Tumour Spheroids (MCTS) mit Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC) in miniaturisierten Spinner-Flaschen zu etablieren. Spinner-Flaschen, in denen die im Kulturmedium befindlichen Immunzellen, MCTS und Therapeutika ständig frei zirkulieren, sind besonders für eine wirklichkeitsnahe Nachbildung der in vivo-Simulation mit disseminierten Tumorzellen oder mit malignem Aszites geeignet. Diese Art der Kultivierung erlaubte Beobachtungszeiten von ≥20 Tagen für eine große Bandbreite Analysemethoden. Zu den mit dem erstellten Protokoll standardmäßig durchführbaren Analysemethoden zählen unter anderem immunhistochemische Färbungen an Sphäroid-Gefrierschnitten, Vitalitätstest, Untersuchung der Plattierungs-Effizienz, Bestimmung der Sphäroidvolumina, Zytokinbestimmungen aus dem Medienüberstand mit Cytokine Bead Arrays, PCR-Analysen immunzellspezifischer Antigene, sowie durchflusszytometrische Analysen. Diese Methodenkombination erlaubt einen sehr detaillierten Einblick in die Wirkweise und Effizienz neuer Immuntherapeutika aus verschiedensten Blickwinkeln und stellt ein reproduzierbares Testsystem zur präklinischen Testung von Immuntherapeutika dar, das zukünftig als Bindeglied zwischen Monolayer-Zellkulturen und klinischen Prüfungen einen festen Platz einnehmen könnte.rnMit dem beschriebenen 3D-Zellkultur-System wurden in der vorliegenden Arbeit die trifunktionalen bispezifischen Antikörper catumaxomab (unter dem Handelsnamen Removab® für die Behandlung maligner Ascites zugelassen) und ertumaxomab (derzeit in klinischen Prüfungen) hinsichtlich ihrer Wirkweise untersucht. Die Antikörper besitzen im Gegensatz zu herkömmlichen monoklonalen Antikörpern zwei verschiedene Bindungsarme, einer gegen CD3 auf T-Zellen, der zweite gegen EpCAM respektive Her2/neu - beides weit verbreitete Tumorantigene - gerichtet. An ihrem Fc-Teil besitzen sie eine dritte Bindungskapazität, über welche sie an Fcγ RI, -IIa und -III positive akzessorische Zellen binden. Diese Kombination ermöglicht theoretisch die Ausbildung eines Tri-Zell-Komplexes aus T-Zelle, Tumorzelle und akzessorischer Zelle. Dies stellt eine wirkungsvolle Therapieoption unter Ausnutzung der körpereigenen, immunologischen Abwehr dar. rnIm Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass beide Antikörper eine Größenreduktion der Sphäroide mit den entsprechenden Tumorantigenen in gleichem Maße bewirkten und die Plattierungseffizienz durch ertumaxomab dosisabhängig reduziert wurde. Mit dem erstellten Testsystem konnte der Wirkmechanismus von catumaxomab auf Sphäroide der Zelllinie FaDu (Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom) detaillierter gezeigt werden: catumaxomab wirkte dosisabhängig auf die Reduktion der Sphäroidvolumina und die zunehmende Infiltration von CD45+ Zellen, die als T-, NK- und/oder dendritische Zellen identifiziert wurden. Des Weiteren rief die catumaxomab-Gabe eine verstärkte Ausschüttung der Zytokine IL-2, IFN-γ und TNF-α hervor. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass catumaxomab die zelluläre Immunantwort aktiviert.rnDie Standard-Tumorbehandlung beinhaltet die Gabe von Chemotherapeutika. Oft werden dafür Zytostatika mit dem unerwünschten Nebeneffekt auch gesunde proliferierende Zellen anzugreifen verwendet. Dies kann prinzipiell auch die Wirksamkeit der Antikörper-Therapie beeinflussen. Aus diesem Grund wurden in dieser Arbeit zusätzlich vergleichende Kombinations-Versuche mit catumaxomab und einem gängigen Zytostatikum - Cisplatin - durchgeführt. Mit Untersuchungen der Sphäroidvolumina, Vitalitätstests und Plattierungseffizienz konnte gezeigt werden, dass die Wirkung von catumaxomab bei gleichzeitiger Anwendung beider Therapeutika aufrecht erhalten bleibt und diese sogar additiv verstärkt wird. Eine Kombinationstherapie im Menschen ist daher denkbar.rnrn