Präklinische und klinische Charakterisierung von DNA-Methyltransferase Inhibitoren als Wirkstoffe für die Tumortherapie

Veränderte Methylierungsmuster spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Krebserkrankungen. Insbesondere die Hypermethylierung von Tumorsuppressorgenen ist ein häufiges Ereignis, das die Stilllegung von Genen verursacht. Es konnte gezeigt werden, dass die Inhibition der DNA-Methyltransferasen (DNMTs) mit DNMT-Inhibitoren zur Reaktivierung von epigenetisch stillgelegten Genen führen kann. Die beiden DNA-Methyltranferase Inhibitoren 5-Azacytidin und Decitabin haben bereits zu einer klinischen Verbesserung in der Behandlung von Myelodysplastischen Syndromen (MDS) geführt. Beide Substanzen wurden von der FDA (Food and Drug Administration) für die Behandlung dieser Erkrankungen zugelassen. Nichtsdestotrotz sind die demethylierenden Eigenschaften dieser Substanzen bisher nicht gut charakterisiert worden. Daher war das Ziel meiner Arbeit die demethylierenden und wachstumsinhibierenden Eigenschaften von DNMT Inhibitoren genauer zu charakterisieren. Für diesen Zweck wurde ihre Wirkung in therapiebezogenen präklinischen Modellsystemen untersucht. Außerdem wurden klinische Proben aus MDS-Patienten analysiert, die mit 5-Azacytidin behandelt wurden. Ich konnte in Zellkulturmodellen zeigen, dass eine Behandlung mit 5-Azacytidin oder mit Decitabin, im Vergleich mit anderen DNMT-Inhibitoren die stärkste Inhibition der DNA-Methylierung zeigte. Überdies war auch die wachstumsinhibierende Wirkung dieser Substanzen am stärksten ausgeprägt. In weiteren Experimenten wurde die Rolle von Transporterproteinen für die inhibitorischen Wirkungen der Azanukleoside untersucht. Die Ergebnisse aus diesen Versuchen ergaben, dass die erleichterte Aufnahme von 5-Azacytidin und Decitabin in einer erhöhten Sensitivität gegenüber den demethylierenden und wachstumsinhibierenden Wirkungen dieser DNMT Inhibitoren resultierte. Ein wichtiger Aspekt für die klinische Charakterisierung von DNMT Inhibitoren war die Analyse der Methylierungsveränderungen in MDS-Patienten. Die Methylierungsuntersuchung von Blut und Knochenmarksproben aus MDS-Patienten, die mit 5-Azazcytidin behandelt wurden, ergab erhebliche Unterschiede in der DNA-Demethylierung zwischen individuellen Patienten. In drei von sechs Patienten konnte eine signifikante und transiente genomweite DNA-Demethylierung nachgewiesen werden. Eine detaillierte Array-basierte Analyse ergab, dass viele hypermethylierte Einzelgene demethyliert werden konnten. In Übereinstimmung mit diesen Ergebnissen zeigten leukämische Krebszellen bemerkenswerte Unterschiede in der durch die Behandlung induzierten Verringerung der DNA-Methyltransferasen. Diese Verringerung korreliert jeweils mit den beobachteten Methylierungs-änderungen in den jeweiligen Zelllinien. Insgesamt konnte in dieser Arbeit ein wichtiger Nachweis der demethylierenden Aktivität von 5-Azacytidin in MDS Patienten erbracht werden. Zusätzlich konnte die Existenz von zuvor unbekannten Faktoren aufgedeckt werden, die die Wirkungen von DNMT Inhibitoren beeinflussen

EINE VOGELSAMMLUNG VOM VULKAN PAPANDAJAN WEST-JAVA

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Die Rolle der Hyaluronsäure als Leberfunktionsparameter

Zusammenfassend scheint bei den Untersuchungsergebnissen dieser klinischen Studie die Hyaluronsäure zur Bestätigung oder Schweregraduierung einer Lebererkrankung gut geeignet, zur Früherkennung jedoch ungeeignet zu sein. Wie alle vorausgehenden Berechnungen und Auswertungen zeigen, besteht bei der Hyaluronsäure kein hoher Korrelationskoeffizient zu herkömmlichen Leberparametern und ebenfalls eine in unserem Kollektiv zu geringe Sensitivität bezüglich bestehender Lebererkrankung. Hier zeigt die Hyaluronsäure bei einer Gesamtzahl von 20 klinisch bekannten Lebererkrankungen (Steatosis, Zirrhose und Metastasen) nur viermal einen pathologischen Wert (Sensitivität von 20 %) und bei den selbstdefiniert „Leberkranken“ (Mindestanzahl pathologischer Leberwerte mit oder ohne Lebererkrankung) eine Sensitivität von 26 %. Trotz hoher Übereinstimmung zur Aspartataminotransferase (ASAT) aus der Enzymgruppe und zum Albumin aus der Synthesegruppe stellt die Hyaluronsäure - wegen ebenfalls zu schlechter Sensitivität der ASAT (43 %) und der deutlichen Unterlegenheit zur Sensitivität des Albumins (92,8 %) - keinen diagnostischen Zugewinn dar. Auch die deutliche Übereinstimmung mit dem Bilirubin als Cholestaseparameter wird durch dessen mäßige Sensitivität in seiner Aussagekraft eingeschränkt. Die höchste Sensitivität und Spezifität zur Erkennung von Leberfunktionsstörungen lässt sich vermutlich durch die Kombination bestimmter Laborparameter, z.B. zu wie in Kapitel 2.10 beschriebenen Fibrosescores, und nicht durch Einzelparameter erzielen. Bei schlechter Sensitivität der Hyaluronsäure wies diese eine maximale Spezifität von 100% auf, d.h. keine falsch positiven Werte. Der vergleichende MEGX-Test zeigte eine bessere Sensitivität aber schlechte Spezifität mit 50% falsch positiven Ergebnissen, was in hoher Störanfälligkeit des Tests begründet liegt. Da es um die sensitive Früherkennung von Leberfunktionsstörungen ging, konnte die Hyaluronsäure bei unseren Untersuchungen auch den aufwendigen Leberfunktionstest nicht ersetzen und scheint als hochsensitive, präoperative Markersubstanz für die Leberfunktion nicht geeignet. Aufwendigere, dynamische Funktionstests nach Transplantationen scheinen ebenfalls durch die schlechte Sensitivität der Hyaluronsäure durch diese nicht abgelöst zu werden

Die Entwicklung des Berliner Flaschenbiergeschäfts

DIE ENTWICKLUNG DES BERLINER FLASCHENBIERGESCHÄFTS Die Entwicklung des Berliner Flaschenbiergeschäfts / Stresemann, Gustav (Public Domain) ( - ) Title page ( - ) Contents ( - ) Preface ( - ) I. Das Flaschenbiergeschäft und seine Entstehung ([1]) II. Die Entwicklung des Berliner Flaschenbiergeschäfts ([5]) I. Periode (bis 1868) ([5]) II. Periode (1868 bis zur Gegenwart) ([19]) III. Die gegenwärtige Lage der Berliner Bierverleger ([50]) Ergebnisse, Schlussbetrachtungen ([90]) Vita ( - ) ColorChart ( -

Inner-ear abnormalities and their functional consequences in Belgian Waterslager canaries (Serinus canarius)

Recent reports of elevated auditory thresholds in canaries of the Belgian Waterslager strain have shown that this strain has an inherited auditory deficit in which absolute auditory thresholds at high frequencies (i.e. above 2.0 kHz) are as much as 40 dB less sensitive than the thresholds of mixed-breed canaries and those of other strains. The measurement of CAP audiograms showed that the hearing deficit is already present at the level of the auditory nerve (Gleich and Dooling, 1992). Here we show gross abnormalities in the anatomy of the basilar papilla of Belgian Waterslager canaries at the level of the hair cell. The extent of these abnormalities was correlated with the amount of hearing deficit as measured behaviorally

A Quantitative Analysis of Flight Feather Replacement in the Moustached Tree Swift Hemiprocne mystacea, a Tropical Aerial Forager

The functional life span of feathers is always much less than the potential life span of birds, so feathers must be renewed regularly. But feather renewal entails important energetic, time and performance costs that must be integrated into the annual cycle. Across species the time required to replace flight feather increases disproportionately with body size, resulting in complex, multiple waves of feather replacement in the primaries of many large birds. We describe the rules of flight feather replacement for Hemiprocne mystacea, a small, 60g tree swift from the New Guinea region. This species breeds and molts in all months of the year, and flight feather molt occurs during breeding in some individuals. H. mystacea is one to be the smallest species for which stepwise replacement of the primaries and secondaries has been documented; yet, primary replacement is extremely slow in this aerial forager, requiring more than 300 days if molt is not interrupted. We used growth bands to show that primaries grow at an average rate of 2.86 mm/d. The 10 primaries are a single molt series, while the 11 secondaries and five rectrices are each broken into two molt series. In large birds stepwise replacement of the primaries serves to increase the rate of primary replacement while minimizing gaps in the wing. But stepwise replacement of the wing quills in H. mystacea proceeds so slowly that it may be a consequence of the ontogeny of stepwise molting, rather than an adaptation, because the average number of growing primaries is probably lower than 1.14 feathers per wing

Azacytidine and Decitabine Induce Gene-Specific and Non-Random DNA Demethylation in Human Cancer Cell Lines

The DNA methyltransferase inhibitors azacytidine and decitabine represent archetypal drugs for epigenetic cancer therapy. To characterize the demethylating activity of azacytidine and decitabine we treated colon cancer and leukemic cells with both drugs and used array-based DNA methylation analysis of more than 14,000 gene promoters. Additionally, drug-induced demethylation was compared to methylation patterns of isogenic colon cancer cells lacking both DNA methyltransferase 1 (DNMT1) and DNMT3B. We show that drug-induced demethylation patterns are highly specific, non-random and reproducible, indicating targeted remethylation of specific loci after replication. Correspondingly, we found that CG dinucleotides within CG islands became preferentially remethylated, indicating a role for DNA sequence context. We also identified a subset of genes that were never demethylated by drug treatment, either in colon cancer or in leukemic cell lines. These demethylation-resistant genes were enriched for Polycomb Repressive Complex 2 components in embryonic stem cells and for transcription factor binding motifs not present in demethylated genes. Our results provide detailed insights into the DNA methylation patterns induced by azacytidine and decitabine and suggest the involvement of complex regulatory mechanisms in drug-induced DNA demethylation

Evolution of breeding plumages in birds: A multiple-step pathway to seasonal dichromatism in New World warblers (Aves: Parulidae)

Ecology and Evolution published by John Wiley & Sons Ltd Many species of birds show distinctive seasonal breeding and nonbreeding plumages. A number of hypotheses have been proposed for the evolution of this seasonal dichromatism, specifically related to the idea that birds may experience variable levels of sexual selection relative to natural selection throughout the year. However, these hypotheses have not addressed the selective forces that have shaped molt, the underlying mechanism of plumage change. Here, we examined relationships between life-history variation, the evolution of a seasonal molt, and seasonal plumage dichromatism in the New World warblers (Aves: Parulidae), a family with a remarkable diversity of plumage, molt, and life-history strategies. We used phylogenetic comparative methods and path analysis to understand how and why distinctive breeding and nonbreeding plumages evolve in this family. We found that color change alone poorly explains the evolution of patterns of biannual molt evolution in warblers. Instead, molt evolution is better explained by a combination of other life-history factors, especially migration distance and foraging stratum. We found that the evolution of biannual molt and seasonal dichromatism is decoupled, with a biannual molt appearing earlier on the tree, more dispersed across taxa and body regions, and correlating with separate life-history factors than seasonal dichromatism. This result helps explain the apparent paradox of birds that molt biannually but show breeding plumages that are identical to the nonbreeding plumage. We find support for a two-step process for the evolution of distinctive breeding and nonbreeding plumages: That prealternate molt evolves primarily under selection for feather renewal, with seasonal color change sometimes following later. These results reveal how life-history strategies and a birds\u27 environment act upon multiple and separate feather functions to drive the evolution of feather replacement patterns and bird coloration

MGMT gene promoter methylation correlates with tolerance of temozolomide treatment in melanoma but not with clinical outcome

BACKGROUND: Despite limited clinical efficacy, treatment with dacarbazine or temozolomide (TMZ) remains the standard therapy for metastatic melanoma. In glioblastoma, promoter methylation of the counteracting DNA repair enzyme O(6)-methylguanine-DNA-methyltransferase (MGMT) correlates with survival of patients exposed to TMZ in combination with radiotherapy. For melanoma, data are limited and controversial. METHODS: Biopsy samples from 122 patients with metastatic melanoma being treated with TMZ in two multicenter studies of the Dermatologic Cooperative Oncology Group were investigated for MGMT promoter methylation. We used the COBRA (combined bisulphite restriction analysis) technique to determine aberrant methylation of CpG islands in small amounts of genomic DNA isolated from paraffin-embedded tissue sections. To detect aberrant methylation, bisulphite-treated DNA was amplified by PCR, enzyme restricted, and visualised by gel electrophoresis. RESULTS: Correlation with clinical data from 117 evaluable patients in a best-response evaluation indicated no statistically significant association between MGMT promoter methylation status and response. A methylated MGMT promoter was observed in 34.8% of responders and 23.4% of non-responders (P=0.29). In addition, no survival advantage for patients with a methylated MGMT promoter was detectable (P=0.79). Interestingly, we found a significant correlation between MGMT methylation and tolerance of therapy. Patients with a methylated MGMT promoter had more severe adverse events, requiring more TMZ dose reductions or discontinuations (P=0.007; OR 2.7 (95% CI: 1.32-5.7)). Analysis of MGMT promoter methylation comparing primaries and different metastases over the clinical course revealed no statistical difference (P=0.49). CONCLUSIONS: In advanced melanoma MGMT promoter, methylation correlates with tolerance of therapy, but not with clinical outcome