Using Phage Display Evolution for Drug Delivery to the Inner Ear
Final Report Abstract
Ursache einer Innenohrschwerhörigkeit ist in fast allen Fällen eine Schädigung der Haarzellen oder eine Schädigung der Spiralganglienzellen im Innenohr. Diese Schädigungen können unter anderem durch genetische Erkrankungen, ototoxische Medikamente, Infektionen oder Immunreaktionen hervorgerufen werden. Mögliche Therapieoptionen sind trotz intensiver Forschungsbemühungen begrenzt. Medikamente können zum Beispiel systemisch appliziert werden unter dem Risiko von Nebenwirkungen auf Grund einer häufig notwendigen, hohen Dosierung. Eine alternative Therapiemöglichkeit besteht in einer direkten Injektion von Medikamenten durch das Trommelfell in das Mittelohr, wobei die weitere Diffusion des Medikaments über die Rundfenstermembran in das Innenohr völlig unkontrolliert stattfindet. Mit Hilfe der Methoden Phagendisplay und Phagenevolution wurden alternative Therapieansätze erforscht. Durch eine Peptid-Liganden-Reaktion von auf Bakteriophagen präsentierten Peptiden mit zellulären Proteinen der Rundfenstermembran sollten mögliche Tran Sportproteine untersucht werden. Im Tiermodell wurden 10^9 verschiedene Peptide einer kommerziell erhältlichen Phagenbibliothek auf die Rundfenstermembran aufgetragen. Nach einer entsprechenden Inkubationszeit wurde die Perilymphe des Innenohrs unter sterilen Bedingen entfernt und auf ein Vorkommen von Peptiden untersucht. Zunächst konnte eine Durchgängigkeit der Rundfenstermembran für Wildtypphagen ausgeschlossen werden. In wiederholten Versuchsreihen konnten dann insgesamt 16 verschiedene Peptide in der Perilymphe nachgewiesen werden. Die dazu durchgeführten Alignment-Untersuchungen konnten unter diesen Peptiden keinen wiederkehrenden Strukturaufbau offenlegen. Ein wiederholter Nachweis der 16 Peptide in der Perilymphe nach Aufbringung auf die Rundfenstermembran gelang nichl. Bereits am Trommelfell erfolgreich nachgewiesene Transportpeptide konnten an der Rundfenstermembran nicht nachgewiesen werden. Insgesamt stellte die sterile Gewinnung der Perilymphe aus der Cochlea auf Grund der besonderen anatomischen Lage einen schwierigen Schritt im Rahmen des Forschungsprojektes dar. Die geringe Größe der Rundfenstermembran und die nur kleinen Volumina an Perilymphe erschwerten den Erhalt reproduzierbarer Ergebnisse.
