Prävention des akuten Nierentransplantatversagens durch die Inhibierung von miR-182

Die Nierentransplantation stellt die bevorzugte Behandlungsmethode bei Patienten mit einer terminalen Nierenerkrankung dar, da sie im Gegensatz zur Dialysebehandlung mit einer höheren Lebensqualität verbunden ist. Das akute Nierenversagen (ANV) ist der Hauptrisikofaktor für einen vorzeitigen Transplantatverlust nach einer Nierentransplantation. Während das ANV nur in vereinzelten Fällen nach Lebendnierenspenden auftritt, sind etwa 25% aller Empfänger von Leichennierenspendern betroffen und benötigen in Folge vorübergehende Dialysebehandlungen. In den letzten Jahren wurden die molekularen Mechanismen, welche entscheidend zum ANV beitragen, intensiv untersucht. Dabei kristallisierten sich zwei Faktoren besonders heraus: ein proinflammatorisches Zustandsbild im Spenderorgan, hervorgerufen durch den Hirntod, sowie der Einfluss des Ischämie/Reperfusionsschadens. Trotz intensiver Bemühungen gibt es keine etablierte Prävention des ANV. Mikro-RNAs (miRNAs), eine Klasse von nicht codierenden ca. 18 24 Nukleotide langen RNAs, sind wichtige Regulatoren diverserer zellulärer Funktionen und spielen auch in der Pathogenese des ANV eine wesentliche Rolle. Unter anderem ist miR-182 die am stärksten differential regulierte miRNA während des ANV. miR-182 steuert und interagiert mit 50% der potentiell differential regulierten Gene, welche mit ANV assoziiert sind. Darüber hinaus weist die Inhibierung von miR-182 über Regulation des Key Target-Gens FOXO1 anti-inflammatorische Qualitäten auf und ist protektiv gegen Ischämieschadens. Darauf basierend beinhaltet unser Projektantrag drei klare Zielsetzungen: 1. Molekulare Reaktion der miR-182 Antisense Behandlung in vivo. 2. Reduktion der Inzidenz und Dauer des ANV durch die Inhibierung von miR-182 im Spenderorgan in einem Ratten Transplantmodell. 3. Untersuchung der miR-182 Antisense Behandlung in humanen Nieren von verstorbenen Organspendern aus österreichischen Zentren (nicht aus dem Eurotransplant Bereich), die nicht für die Transplantation verwendet werden können. Die Antisense Oligonukleotide werden mit einer Perfusionsmaschine (lifeport) ex vivo in die Spenderniere appliziert. Diese Studie untersucht erstmals die selektive Antisense Technik zur Prävention des ANV und hat daher das Potential, eine völlig neue Präventionsstrategie dieses klinischen Problems zu etablieren.

Akutes Nierenversagen (ANV) stellt ein lebensgefährliches klinisches Ereignis dar, welches trotz großer Bemühungen mit einer hohen Mortalitätsrate, Verschlechterung der Nierenfunktion und somit steigendem Schweregrad und Behandlungskosten assoziiert ist. Mit diesem Projekt versuchen wir das ANV nach Nierentransplantation zu verbessern, da es in diesem Bereich ein unvermeidbares Phänomen darstellt. Post-transplant ANV ist wiederum mit reduziertem Transplantatüberleben und langfristig schlechterer Transplantatfunktion assoziiert. Die Niere hat ein relativ großes Potenzial sich nach einer akuten Schädigung zu erholen, aber dieser Prozess ist unzureichend und scheitert teilweise in diesen Nieren. Strategien um die eigene Regenerationsfähigkeit der Niere zu fördern, und die Gewebeschädigung, Fibrose und Nekrose zu minimieren, sind die ultimativen Ziele um das akute Nierenversagen mechanistisch behandelbar zu machen.MicroRNAs (miRNAs) sind eine Klasse der kurzen nicht-kodierenden RNAs (18-24 Nukleotide lang), welche mittels mRNA Abbau und/oder Inhibierung der Proteintranslation Einfluss auf diverse zelluläre Funktionen haben. Der relativ einfache therapeutische Ansatz mithilfe von pharmakologisch manipulierten miRNAs stellt dadurch eine faszinierende Möglichkeit dar. Dabei stellt die Fähigkeit von miRNAs, mehrere Moleküle und sogar gesamte Pathways zu regulieren, den vielversprechendsten Ansatz verglichen mit Therapeutika mit einzelnen Angriffspunkten dar. Dies ist auch der größte Vorteil, den man sich mit relativ leichter pharmakologischer Manipulation von miRNAs durch Antisense-Nukleotide als therapeutische Möglichkeit zu Nutze machen kann. miRNA-182-5p stellt dabei eine wichtige Schlüsselrolle in dem ANV dar und weist eine starke Korrelation mit Genexpressionsänderungen nach Ischämie in der Niere auf. Das vorliegende Projekt untersuchte den Effekt von miR-182-5p Inhibierung nach Ischämie-Schädigung auf die Nierenfunktion. Wir konnten zeigen, dass miR-182-5p konstant rauf-reguliert wird nach Nierenischämie in humanen Nieren und Tiermodellen. Inhibierung von miR-182-5p vor Ischämie mittels Antisense-Technologie verbessert die Nierenfunktion in Ratten nach ANV. Weiters konnten Antisense Oligonukleotide in einem ex-vivo Nieren-Maschinen-Reperfusionssystem appliziert werden, was wiederum den Weg für die direkte Anwendung dieser präklinischen Ergebnisse in der humanen Nierentransplantation ebnet.