@phdthesis{Festag2004,
  author    = {Festag, Matthias},
  title     = {Weiterentwicklung eines in vitro Embryotoxizit{\"a}tsassays : die Inhibierung der Differenzierung von murinen embryonalen Stammzellen zu Endothelzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001815},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Substanzen der pharmazeutischen und chemischen Industrie m{\"u}ssen nach internationalen Richtlinien auf deren Toxizit{\"a}t gegen{\"u}ber Mensch und Umwelt gepr{\"u}ft werden. Dazu geh{\"o}ren u. a. Pr{\"u}fungen zur Vorhersage des embryotoxischen Potentials, die am lebenden Organismus durchgef{\"u}hrt werden. Mit dem Ziel die Anzahl der Tierversuche zu verringern, die notwendig sind um das toxikologische Profil einer Pr{\"u}fsubstanz zu bestimmen, wurde der Embryonale Stammzelltest (EST) entwickelt. Als Grundlage des EST dienen embryonale Stammzellen (ES-Zellen) einer Zelllinie. ES-Zellen sind Zellen, die sich in der fr{\"u}hen embryonalen Entwicklung in die Zellen der Keimbl{\"a}tter entwickeln k{\"o}nnen. Daraus wiederum differenzieren die vielen verschiedenen, unterschiedlich spezialisierten Zelltypen des komplexen Organismus. Im EST wird die Konzentration einer Pr{\"u}fsubstanz bestimmt, bei der die Differenzierung von ES-Zellen zu Herzmuskelzellen zu 50 \% inhibiert wird. Zus{\"a}tzlich wird die Konzentration der Pr{\"u}fsubstanz bestimm\&\#176;t, bei der 50 \% der ES-Zellen (IC50D3) bzw. Fibroblastenzellen (IC503T3) absterben. Die allgemeine Toxizit{\"a}t ist damit von der spezifischen Toxizit{\"a}t der Pr{\"u}fsubstanz auf die ES-Zellen und deren Differenzierung unterscheidbar. Die Parameter fliessen in ein biostatistisches Modell zur Pr{\"a}diktion des embryotoxischen Potentials der Pr{\"u}fsubstanzen ein. Es wurde ein Versuchsprotokoll entwickelt, wonach die ES-Zellen sich verst{\"a}rkt zu Endothelzellen differenzieren. Die Endothelzellen, die im lebenden Organismus die Wand der sp{\"a}teren Blutgef{\"a}sse, wie Venen und Arterien bilden, wurden mittels molekularbiologischer Methoden auf der RNA- und der Protein-Ebene nachgewiesen und quantifiziert. Verschiedene Zellkulturmethoden, Wachstumsfaktoren, als auch Wachstumsfaktorkonzentrationen wurden auf deren Verm{\"o}gen die Differenzierung der ES-Zellen zu Endothelzellen zu induzieren, untersucht. Nach der Etablierung des Differenzierungsprotokolls wurden sieben Substanzen auf deren Verm{\"o}gen gepr{\"u}ft, die Differenzierung von ES-Zellen zu Endothelzellen zu inhibieren. Die Endothelzellen wurden dabei {\"u}ber die Expression der RNA von zwei endothelzellspezifischen Genen quantifiziert. Im Vergleich dazu wurden die IC50D3 und die IC503T3 der Pr{\"u}fsubstanz bestimmt, um eine Absch{\"a}tzung des embryotoxischen Potentials der Pr{\"u}fsubstanz zu erm{\"o}glichen. Die Ergebnisse zeigten, dass eine Absch{\"a}tzung des embryotoxischen Potentials der sieben Pr{\"u}fsubstanzen in nicht-, schwach- oder stark embryotoxisch vorgenommen werden konnte. Es ist zu schlussfolgern, dass der weiterentwickelte in vitro Embryotoxizit{\"a}tsassay sensitiv und reproduzierbar ist. Mit der Verwendung von verschiedenen Differenzierungsendpunkten kann die Pr{\"a}diktionskraft des Assays deutlich verbessert, und die Anzahl von Tierversuchen verringert werden. Durch die Verwendung von molekularbiologischen Markern kann der Assay einem Hochdurchsatzscreening zug{\"a}ngig gemacht werden und damit die Anzahl von Pr{\"u}fsubstanzen deutlich erh{\"o}ht werden.},
  language  = {de}
}