KIP-Veröffentlichungen

In dieser Arbeit werden neue Behandlungsmethoden untersucht, die durch gezielte Anwendung helfen sollen, zukünftige Krebstherapien effektiver zu gestalten. Es werden dabei die Auswirkungen durch Bestrahlung in Kombination mit Hyperthermie und Nanogoldbehandlungen (Inkubation, Transfektion) auf die Chromatinstruktur bei stabil transfizierten HeLaH2B:GFP-Zellen untersucht. Ermöglicht wird dies durch die Verwendung der hochauflösenden Nano-Lokalisationsmikroskopie. Die Detektion der Goldpartikel sowie des GFPs erfolgte durch deren Blinkverhalten. Mittels Cluster-und Distanzanalysen wurden aus den erstellten Nano-Lokalisationsbildern strahleninduzierte Strukturveränderungen des Chromatins bei 50 keV und 110 keV detektiert. Die so ermittelten relativen Clusterbildungen, welche als Indiz für einsetzende Reparaturmechanismen bei Strahlenschäden gelten, dienen in der Arbeit als Indikator für die Stärke der strahleninduzierten Schäden.
Steigerungen der Clusterbildung konnten bei den Hyperthermie-Versuchen nicht gezeigt werden. Durch Bildung von Proteinaggregaten wurden vermutlich die Reparaturprozesse und damit die Clusterbildungen gehemmt und so nur Werte unter der einfachen Bestrahlung realisiert. Bei den Nanogoldbehandlungen konnten bei Bestrahlung je nach Behandlungstyp und Kombination mit Hyperthermie stark erhöhte Clusterbildungen, zurückgeführt auf die Bildung von Auger-Elektronen, detektiert werden. Konzentration im Zytoplasma und Position der Goldpartikel zum Zellkern wurden als entscheidendes Kriterium identifiziert. Die Transfektion verursachte höhere Clusterbildungen als die Inkubation, bei der man dies durch eine verbesserte Aufnahme der Partikel durch Hyperthermie stark steigern konnte.

In this thesis new methods of treatment are examined to help shaping future cancer therapies more effectively. The impact of radiotherapy in combination with hyperthermia and treatments using nanogold (incubation, transfection) on chromatin structure in stable transfected HeLaH2B:GFP cells has been investigated. This is made possible by using high-resolution nano-localization microscopy.The detection of gold particles as well as GFPs was accomplished using their specific blinking behavior. Using cluster and distance anaylsis, nano-localization images has been analysed regarding to radiation-induced structural changes of the chromatin with 50 keV and 110 keV. The determined clustering, as indication for repair mechanisms of radiation damage, serves as evidence for the strength of radiation-induced damage.
Increase of clustering could not been shown in experiments using hyperthermia. Presumably, repair mechanisms and clustering has been inhibited by the formation of protein aggregates. Therefore, only values below basic irradiation could be realized. Depending on type of treatment and combination with hyperthermia, nanogold treatments show increased clustering attributable to the formation of auger electrons. Concentration and position of gold particles in cytoplasm and towards the nucleus could be identified as a crucial criterion. The transfection caused greater clustering than incubation, which could be shown by an improved uptake of particles through hyperthermia.