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Beim systemischen Einsatz adenoviraler Genvektoren sind bislang eine Vielzahl toxischer Effekte im Organismus beobachtet worden. Eine genaue Kenntnis dieser Nebenwirkungen ist deshalb sowohl für die Evaluierung gentherapeutischer Ansätze als auch für die Grundlagenwissenschaft von großer Bedeutung.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der Untersuchung hepatotoxischer Effekte adenoviraler Genvektoren erster Generation an thymusaplastischen Nacktmäusen. Ferner sollten die Ergebnisse hiervon mit den gleichen Effekten einer konventionellen 5-FU-Chemotherapie verglichen werden.
Hierzu wurden adenovirale Genvektoren ohne therapeutisches Gen eingesetzt und bei den Versuchen wie folgt verfahren: am ersten Versuchstag wurde die jeweils zu untersuchende Substanz appliziert, um dann an den Folgetagen Blutproben für serologische Untersuchungen und am letzten Versuchstag Leberproben für histologische Auswertungen zu entnehmen. Somit wurde die Lebertoxizität sowohl anhand der Serologie als auch der Histologie untersucht.
Folgende Dosierungen adenoviraler Genvektoren wurden über die Schwanzvene injiziert: 1x106, 1x107, 2x108 und 5x108 Plaque Forming Units (PFU).
Unsere Experimente demonstrierten sowohl seitens der Serumparameter als auch der histologischen Untersuchungen deutliche hepatotoxische Wirkungen adenoviraler Genvektoren. Es zeigte sich, dass genannte Wirkungen viel mehr mit dem Transduktionsgrad der Leber als mit der applizierten Vektormenge korrelierten. Ferner konnten wir durch die Verwendung von Nacktmäusen als Versuchstiere demonstrieren, daß die Leberparenchymschäden hauptsächlich auf eine direkte hepatozelluläre Schädigung durch adenovirale Genvektoren zurückzuführen sind, im Gegensatz zu einer indirekten immunvermittelten Schädigung. T-Lymphozyten stellen die wesentlichen Mediatoren bei der antiviralen Immunabwehr des Organismus dar. Da reife, funktionsfähige T-Zellen bei Nacktmäusen fehlen, müssen die entstandenen Leberparenchymschäden auf eine direkte zytotoxische Wirkung der Vektoren zurückzuführen sein.
Wir fanden ferner keine Hinweise darauf, dass 5-FU in der untersuchten Dosierung (125 mg/kg KG), welche zehnfach höher liegt als in der üblichen klinischen Anwendung, hepatotoxische Wirkungen besitzt.
Anhand dieser Versuche zeigt sich, dass – vor allem in Bezug auf die Leber – eine konventionelle Chemotherapie mit 5-FU weitaus weniger akute Lebertoxizität verursacht als eine systemisch durchgeführte adenovirale Gentherapie.
Die gewonnenen Erkenntnisse zeigen die Risiken von Therapieversuchen mit intravasal applizierten adenoviralen Genvektoren, vor allem, wenn Leberfunktionseinschränkungen bereits vorhanden sind, und verdeutlichen die Notwendigkeit der Entwicklung neuer, in Bezug auf ihre Toxizität verbesserter Genvektoren.","abstract_html":"Hepatotoxische Nebenwirkungen adenoviraler Genvektoren erster Generation <br> <br> <br>Beim systemischen Einsatz adenoviraler Genvektoren sind bislang eine Vielzahl toxischer Effekte im Organismus beobachtet worden. Eine genaue Kenntnis dieser Nebenwirkungen ist deshalb sowohl für die Evaluierung gentherapeutischer Ansätze als auch für die Grundlagenwissenschaft von großer Bedeutung. <br>Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der Untersuchung hepatotoxischer Effekte adenoviraler Genvektoren erster Generation an thymusaplastischen Nacktmäusen. Ferner sollten die Ergebnisse hiervon mit den gleichen Effekten einer konventionellen 5-FU-Chemotherapie verglichen werden. <br>Hierzu wurden adenovirale Genvektoren ohne therapeutisches Gen eingesetzt und bei den Versuchen wie folgt verfahren: am ersten Versuchstag wurde die jeweils zu untersuchende Substanz appliziert, um dann an den Folgetagen Blutproben für serologische Untersuchungen und am letzten Versuchstag Leberproben für histologische Auswertungen zu entnehmen. Somit wurde die Lebertoxizität sowohl anhand der Serologie als auch der Histologie untersucht. <br>Folgende Dosierungen adenoviraler Genvektoren wurden über die Schwanzvene injiziert: 1x106, 1x107, 2x108 und 5x108 Plaque Forming Units (PFU). <br>Unsere Experimente demonstrierten sowohl seitens der Serumparameter als auch der histologischen Untersuchungen deutliche hepatotoxische Wirkungen adenoviraler Genvektoren. Es zeigte sich, dass genannte Wirkungen viel mehr mit dem Transduktionsgrad der Leber als mit der applizierten Vektormenge korrelierten. Ferner konnten wir durch die Verwendung von Nacktmäusen als Versuchstiere demonstrieren, daß die Leberparenchymschäden hauptsächlich auf eine direkte hepatozelluläre Schädigung durch adenovirale Genvektoren zurückzuführen sind, im Gegensatz zu einer indirekten immunvermittelten Schädigung. T-Lymphozyten stellen die wesentlichen Mediatoren bei der antiviralen Immunabwehr des Organismus dar. 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Beim systemischen Einsatz adenoviraler Genvektoren sind bislang eine Vielzahl toxischer Effekte im Organismus beobachtet worden. Eine genaue Kenntnis dieser Nebenwirkungen ist deshalb sowohl für die Evaluierung gentherapeutischer Ansätze als auch für die Grundlagenwissenschaft von großer Bedeutung.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der Untersuchung hepatotoxischer Effekte adenoviraler Genvektoren erster Generation an thymusaplastischen Nacktmäusen. Ferner sollten die Ergebnisse hiervon mit den gleichen Effekten einer konventionellen 5-FU-Chemotherapie verglichen werden.
Hierzu wurden adenovirale Genvektoren ohne therapeutisches Gen eingesetzt und bei den Versuchen wie folgt verfahren: am ersten Versuchstag wurde die jeweils zu untersuchende Substanz appliziert, um dann an den Folgetagen Blutproben für serologische Untersuchungen und am letzten Versuchstag Leberproben für histologische Auswertungen zu entnehmen. Somit wurde die Lebertoxizität sowohl anhand der Serologie als auch der Histologie untersucht.
Folgende Dosierungen adenoviraler Genvektoren wurden über die Schwanzvene injiziert: 1x106, 1x107, 2x108 und 5x108 Plaque Forming Units (PFU).
Unsere Experimente demonstrierten sowohl seitens der Serumparameter als auch der histologischen Untersuchungen deutliche hepatotoxische Wirkungen adenoviraler Genvektoren. Es zeigte sich, dass genannte Wirkungen viel mehr mit dem Transduktionsgrad der Leber als mit der applizierten Vektormenge korrelierten. Ferner konnten wir durch die Verwendung von Nacktmäusen als Versuchstiere demonstrieren, daß die Leberparenchymschäden hauptsächlich auf eine direkte hepatozelluläre Schädigung durch adenovirale Genvektoren zurückzuführen sind, im Gegensatz zu einer indirekten immunvermittelten Schädigung. T-Lymphozyten stellen die wesentlichen Mediatoren bei der antiviralen Immunabwehr des Organismus dar. Da reife, funktionsfähige T-Zellen bei Nacktmäusen fehlen, müssen die entstandenen Leberparenchymschäden auf eine direkte zytotoxische Wirkung der Vektoren zurückzuführen sein.
Wir fanden ferner keine Hinweise darauf, dass 5-FU in der untersuchten Dosierung (125 mg/kg KG), welche zehnfach höher liegt als in der üblichen klinischen Anwendung, hepatotoxische Wirkungen besitzt.
Anhand dieser Versuche zeigt sich, dass – vor allem in Bezug auf die Leber – eine konventionelle Chemotherapie mit 5-FU weitaus weniger akute Lebertoxizität verursacht als eine systemisch durchgeführte adenovirale Gentherapie.
Die gewonnenen Erkenntnisse zeigen die Risiken von Therapieversuchen mit intravasal applizierten adenoviralen Genvektoren, vor allem, wenn Leberfunktionseinschränkungen bereits vorhanden sind, und verdeutlichen die Notwendigkeit der Entwicklung neuer, in Bezug auf ihre Toxizität verbesserter Genvektoren.","Hepatotoxic side effects of first generation adenoviral gene vectors
After systemic delivery of adenoviral gene vectors several toxic side effects have been observed, in particular hepatotoxicity. A precise knowledge of these side effects is important both for the laboratory and clinical application of this vector system.
The aim of this thesis therefore was to investigate the liver toxicity of adenoviral vectors. In particular we studied the toxicity of different viral doses and analyzed toxicity in nude mice. Furthermore we compared the liver toxicity of 5-fluorouracil (5-FU) to the toxicity caused by adenoviral vectors, since 5-FU is frequently used to treat hepatocellular cancer and adenoviral gene therapy is being considered as an alternative to chemotherapy.
For our experiments we used an adenoviral vector containing green fluorescent protein as a reporter. The experiments were conducted as follows: On day 1 vector was injected into the tail vein, four days later blood was drawn for serological studies. On day ten the experiment was terminated with collection of blood and liver tissue.
The following vector doses were applied: 1x106, 1x107, 2x108 and 5x108 plaque forming units (pfu).
Based on the results of our serological and histological analyses our experiments demonstrated significant hepatotoxic side effects of first generation adenoviral gene vectors.
These side effects correlated more with the degree of liver transduction than with the dose of vector injected. Furthermore based on our comparison between wild type and immune deficient mice (T-lymphocyte-deficient nude mice) we were able to show, that liver toxicity is mostly caused by direct cytotoxic effects of the adenoviral vector as opposed to immune mediated toxicity. T-lymphocytes are the main mediators for an antiviral immune response. In the absence of mature functional T-cells - as in nude mice – liver damage is mainly caused by direct cytotoxic effects of adenoviral gene vectors.
Concerning 5-fluoruracil, we couldn´t detect any significant hepatotoxic side effects at the applied dose (125 mg/kg), which is ten times higher than used for the clinical treatment of hepatocellular carcinoma..
Based on these results it can be concluded that a conventional chemotherapy with 5-fluor-uracil causes far less acute liver toxicity than a systemic gene therapy with adenoviral vectors.
This illustrates the risk of experimental therapies using intravasal application of adenoviral gene vectors, especially in cases of pre existing liver dysfunction. Furthermore the results of this thesis emphasize the necessity for the development of new adenoviral gene vectors with reduced toxicity."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Hepatotoxische Nebenwirkungen adenoviraler Genvektoren erster Generation","Hepatotoxic side effects of first generation adenoviral gene vectors"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Blum, Hubert Erich Christoph"],"dc:creator":["Afshar-Oromieh, Ali"],"dc:description.abstract":["Hepatotoxische Nebenwirkungen adenoviraler Genvektoren erster Generation
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Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der Untersuchung hepatotoxischer Effekte adenoviraler Genvektoren erster Generation an thymusaplastischen Nacktmäusen. Ferner sollten die Ergebnisse hiervon mit den gleichen Effekten einer konventionellen 5-FU-Chemotherapie verglichen werden.
Hierzu wurden adenovirale Genvektoren ohne therapeutisches Gen eingesetzt und bei den Versuchen wie folgt verfahren: am ersten Versuchstag wurde die jeweils zu untersuchende Substanz appliziert, um dann an den Folgetagen Blutproben für serologische Untersuchungen und am letzten Versuchstag Leberproben für histologische Auswertungen zu entnehmen. Somit wurde die Lebertoxizität sowohl anhand der Serologie als auch der Histologie untersucht.
Folgende Dosierungen adenoviraler Genvektoren wurden über die Schwanzvene injiziert: 1x106, 1x107, 2x108 und 5x108 Plaque Forming Units (PFU).
Unsere Experimente demonstrierten sowohl seitens der Serumparameter als auch der histologischen Untersuchungen deutliche hepatotoxische Wirkungen adenoviraler Genvektoren. Es zeigte sich, dass genannte Wirkungen viel mehr mit dem Transduktionsgrad der Leber als mit der applizierten Vektormenge korrelierten. Ferner konnten wir durch die Verwendung von Nacktmäusen als Versuchstiere demonstrieren, daß die Leberparenchymschäden hauptsächlich auf eine direkte hepatozelluläre Schädigung durch adenovirale Genvektoren zurückzuführen sind, im Gegensatz zu einer indirekten immunvermittelten Schädigung. T-Lymphozyten stellen die wesentlichen Mediatoren bei der antiviralen Immunabwehr des Organismus dar. Da reife, funktionsfähige T-Zellen bei Nacktmäusen fehlen, müssen die entstandenen Leberparenchymschäden auf eine direkte zytotoxische Wirkung der Vektoren zurückzuführen sein.
Wir fanden ferner keine Hinweise darauf, dass 5-FU in der untersuchten Dosierung (125 mg/kg KG), welche zehnfach höher liegt als in der üblichen klinischen Anwendung, hepatotoxische Wirkungen besitzt.
Anhand dieser Versuche zeigt sich, dass – vor allem in Bezug auf die Leber – eine konventionelle Chemotherapie mit 5-FU weitaus weniger akute Lebertoxizität verursacht als eine systemisch durchgeführte adenovirale Gentherapie.
Die gewonnenen Erkenntnisse zeigen die Risiken von Therapieversuchen mit intravasal applizierten adenoviralen Genvektoren, vor allem, wenn Leberfunktionseinschränkungen bereits vorhanden sind, und verdeutlichen die Notwendigkeit der Entwicklung neuer, in Bezug auf ihre Toxizität verbesserter Genvektoren.","Hepatotoxic side effects of first generation adenoviral gene vectors
After systemic delivery of adenoviral gene vectors several toxic side effects have been observed, in particular hepatotoxicity. A precise knowledge of these side effects is important both for the laboratory and clinical application of this vector system.
The aim of this thesis therefore was to investigate the liver toxicity of adenoviral vectors. In particular we studied the toxicity of different viral doses and analyzed toxicity in nude mice. Furthermore we compared the liver toxicity of 5-fluorouracil (5-FU) to the toxicity caused by adenoviral vectors, since 5-FU is frequently used to treat hepatocellular cancer and adenoviral gene therapy is being considered as an alternative to chemotherapy.
For our experiments we used an adenoviral vector containing green fluorescent protein as a reporter. The experiments were conducted as follows: On day 1 vector was injected into the tail vein, four days later blood was drawn for serological studies. On day ten the experiment was terminated with collection of blood and liver tissue.
The following vector doses were applied: 1x106, 1x107, 2x108 and 5x108 plaque forming units (pfu).
Based on the results of our serological and histological analyses our experiments demonstrated significant hepatotoxic side effects of first generation adenoviral gene vectors.
These side effects correlated more with the degree of liver transduction than with the dose of vector injected. Furthermore based on our comparison between wild type and immune deficient mice (T-lymphocyte-deficient nude mice) we were able to show, that liver toxicity is mostly caused by direct cytotoxic effects of the adenoviral vector as opposed to immune mediated toxicity. T-lymphocytes are the main mediators for an antiviral immune response. In the absence of mature functional T-cells - as in nude mice – liver damage is mainly caused by direct cytotoxic effects of adenoviral gene vectors.
Concerning 5-fluoruracil, we couldn´t detect any significant hepatotoxic side effects at the applied dose (125 mg/kg), which is ten times higher than used for the clinical treatment of hepatocellular carcinoma..
Based on these results it can be concluded that a conventional chemotherapy with 5-fluor-uracil causes far less acute liver toxicity than a systemic gene therapy with adenoviral vectors.
This illustrates the risk of experimental therapies using intravasal application of adenoviral gene vectors, especially in cases of pre existing liver dysfunction. Furthermore the results of this thesis emphasize the necessity for the development of new adenoviral gene vectors with reduced toxicity."],"dc:format.medium":["application/pdf"],"dc:subject":["adenovirale gentherapie","Nephrotoxizität","Pankreatotoxizität","Serumnparameter","Hepatotoxizität","5-FU","5-Fluoruracil","5-Fluorcytosin","hepatotoxic side effects","nude mice","nude mouse","fluorcytosin","hepatotoxic","hepatotoxicity","histology","serology"],"dc:title":["Hepatotoxische Nebenwirkungen adenoviraler Genvektoren erster Generation","Hepatotoxic side effects of first generation adenoviral gene vectors"],"dc:type":["DoctoralThesis"]},"updated_at":"2026-07-24T02:22:33Z"}