Doktorarbeit Nina Ewerdwalbesloh - Universität zu Lübeck

Einleitung
1.7 Transfektionsmedien
In vitro ist die Aufnahme von Oligonukleotiden und siRNA in die Zelle über die Lipidhaltige
Zellmembran sehr schlecht. Um wirksame Konzentrationen intrazellulär zu
erzielen, sind relativ hohe ON-Konzentrationen (>5 µM) nötig. Daher müssen
Substanzen benutzt werden, welche die Moleküle unbeschadet in die Zelle schleusen
(Transfektion) und somit die Aufnahme erhöhen. Als Transfektionsmedien eignen sich
diverse Substanzen, wie z.B. kationische Lipide oder Liposome. Peptide, Polykationen,
Konjugation mit Cholesterol, Aggregation mit Liganden der Zelloberfläche und
Elektroporation sind weitere Techniken zur Transfektion.
Durch Verbesserung der Aufnahme in die Zelle kann die Konzentration der
Oligonukleotide erheblich vermindert und damit die unspezifische Toxizität auf die Zelle
herabgesetzt werden.
Es wird angenommen, dass die negativ geladenen Phosphodiester- und Phosphorothiol-
Oligonukleotide nicht passiv, sondern durch Endozytose in die Zelle aufgenommen
werden (Loke et al., 1989). Dieser aktive Prozess ist energieabhängig, somit auch
abhängig von Calcium und Temperatur (Loke et al., 1989; Yakubov et al., 1989).
Intrazellulär sind die Oligonukleotide vor allem membrangebunden an intrazellulären
Vesikeln lokalisiert (Thierry und Dritschilo, 1992). Andere Parameter, welche die
Aufnahme beeinflussen, sind Zelltyp, Medium sowie Art und Länge der Oligonukleotide.
1.7.1 Liposomale Transfektionssysteme
Oligonukleotide können durch Lipide in Liposomen einkapselt werden, an die Oberfläche
von Lipiden binden oder mit kationischen Lipiden einen elektrostatischen Komplex
bilden. Vorteile liposomaler Systeme bestehen darin, dass ein höherer Anteil der
Oligonukleotide von der Zelle aufgenommen wird und dass diese gegen Abbau geschützt
werden.
Ein Nachteil von Standardliposomen (neutral und anionisch) zeigte sich darin, dass sie
die Oligonukleotide schlechter einkapseln als kationische Lipide. Dies hängt mit dem
relativ hohen Molekulargewicht und der negativen Ladung der Oligonukleotide
zusammen.
1.7.1.1 Kationische Lipide
Goldstandard für die in vitro-Transfektion von Oligonukleotiden ist die Anwendung von
kationischen Lipiden. Die Verwendung wurde zuerst von Felgner et al. (1987)
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