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Projektübersicht

Peptid-Microarray für diagnostisches Protease-Profiling bei Kolontumorpatienten

Projektbeschreibung

Rationale: Das „Monitoring“ von tumorassoziierter Proteaseaktivität ist ein neuer, viel versprechender Ansatz, die Labordiagnostik von Tumorerkrankungen entscheidend zu verbessern. Proteasen sind bei Tumorprogression und Metastasierung von fundamentaler Bedeutung und werden von kolorektalen Tumoren auch in das Blut sezerniert. Die Analyse der tumorassoziierten Proteaseaktivität in klinischem Probenmaterial (Serum, Plasma, Gewebe) ist durch Inkubation mit geeigneten Substraten (Reporterpeptide) und dem Nachweis von spezifischen Spaltprodukten möglich. Dieses Verfahren ist gut standardisierbar und sehr sensitiv; durch Akkumulation der proteolytischen Fragmente kommt es zur Signalamplifikation. Ähnliche Test-Formate wie etwa chromogene Gerinnungsteste sind in der Routinediagnostik fest verankert und haben starke methodische Parallelen (bei der Mehrzahl der Gerinnungsfaktoren handelt es sich um Serinproteasen). Ziel des Projektes ist die Generierung eines Peptid-Microarrays, der für ein diagnostisches Protease „Profiling“ an Serum- und Plasmaproben von Patienten mit kolorektalen Tumoren eingesetzt werden kann. Um die Spezifität zu optimieren, ist für die Selektion geeigneter Substrate das systematische „Screening“ einer umfänglichen Reporterpeptid-Bibliothek erforderlich; hierfür ist die Synthese von Pepdid-Chips mit mehreren Zehntausend verschiedenen Peptiden mittels effizienter und hochparallelisierter Laserprint-Technologie geplant. Diese am DKFZ entwickelte Technologie ist im Vergleich zur konventionellen Peptidsynthese sehr viel schneller und um Dimensionen kostengünstiger. Nach Abschluss der Screeningphase werden selektionierte Peptidsubstrate, welche hochspezifisch von tumorassoziierten Proteasen gespalten werden, zu einem diagnostischen Peptid-Microarray zusammengefasst und an klinischem Probenmaterial validiert. Aufgrund der Heterogenität von Proteaseprofilen in Abhängigkeit zu den unterschiedlichen Stadien der Tumorerkrankung ist die Kombination verschiedener Reporterpeptide in Form einer Multiplex-Analytik vorteilhaft, um die diagnostische Sensitivität und Spezifität des Assays zu verbessern. Aus der Charakterisierung von Proteaseprofilen können wahrscheinlich sowohl diagnostische als auch prognostische Aussagen abgeleitet werden, welche für weitere therapeutische Entscheidungen von Bedeutung sind. Möglicherweise ist durch funktionelles Protease-Profiling eine Stratifizierung von Patienten möglich, um den Nutzen einer Protease-Inhibitor Therapie vorhersagen zu können. Am Ende der Arbeiten soll das funktionelle Protease-Profiling mit Hilfe des Peptid-Microarrays die labordiagnostischen Möglichkeiten bei kolorektalen Tumoren maßgeblich verbessern.

Laufzeit

01.09.2012 bis 31.08.2015

Projektleitung

Prof. Dr. Jürgen Rühe

Ansprechpartner/in

Dr. Thomas Brandstetter
Telefon:+49 761 203-7163
WWW:

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Schlagworte

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