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Ziel: In einigen medizinischen Bereichen stellen Gentherapien bereits vielversprechende Behandlungsoptionen dar. Kurative Ansätze wie Voretigen Neparvovec zur Behandlung der RPE65-assoziierten Retinitis pigmentosa (RP) sind dabei auf einen bestimmten Gendefekt beschränkt. Im Fall der RP rufen jedoch Mutationen in über 60 verschiedenen Genen denselben Phänotyp hervor. Additive Ansätze zielen dagegen auf eine allgemeinere Schutzwirkung ab. Wir untersuchen die elektroporationsbasierte Verabreichung Plasmid-kodierter Gene unter Verwendung des Sleeping Beauty (SB) Transposonsystems. Dieses katalysiert nach dem Einbringen in die Zelle die Integration des Transgens ins Genom.

Methode: Zur Übertragung der Gene PEDF (Pigment Epithelium-Derived Factor) und BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) wurden adhärente Zellen im Vergleich zu Zellen in Suspension sowie Netzhäute des RP-Mausmodells rd10 elektroporiert. Transgenexpression und Einfluss der Elektroporation wurden mittels Immunoassays, quantitativer PCR und (Immuno-)Histochemie analysiert.

Ergebnis: Obwohl die Elektroporation adhärenter Zellen unter Verwendung von Multielektrodenarrays weniger effizient ist als die Elektroporation von Zellen in Suspension, ist sie möglich: im Vergleich zu nicht-transfizierten Zellen wurden gesteigerte PEDF- und BDNF-Expressionsraten nachgewiesen. Auch ex vivo transfizierte und nachfolgend kultivierte rd10 Netzhäute zeigten eine gesteigerte PEDF- und BDNF-Sekretion. Hierbei wurden Müller-Zellen als transfizierte Netzhautzellen identifiziert. Die Apoptoserate in den transfizierten Netzhäuten war im Vergleich zu entsprechenden Kontrollen reduziert.

Schlussfolgerung: Der elektroporationsbasierte Gentransfer in adhärente Zellen und rd10 Netzhäute wurde erfolgreich nachgewiesen. Diese Art des Transfers eröffnet neue Möglichkeiten für additive Gentherapien, beispielsweise in Kombination mit Netzhautprothesen. Hier können Implantatelektroden neben Stimulation und Aufzeichnung auch zur Elektroporation genutzt werden. Im Rahmen einer möglichen klinischen Anwendung stellt das SB Transposonsystem eine kostengünstigere Alternative zu viralen Vektorsystemen dar.