Ein innovativer Ansatz für die immunsuppressive Therapie der CED: Identifizierung von vier hochpotenten 6-Thio-GTP Derivaten

Einleitung: In der Therapie der CED gelten Azathioprin (Aza) und 6-Mercaptopurin (6-MP) als Goldstandard für eine erfolgreiche Remissionserhaltung. Der Aza-Metabolit 6-Thio-GTP ist essentiell für die Aza-vermittelte Apoptoseinduktion und somit hauptverantwortlich für die immunsuppressive Kapazität dieses klassischen Immunsuppressivums. Die Bindung von 6-Thio-GTP an die GTPase Rac und die hiermit verbundene Hemmung der Rac-Aktivierung sind zentrale Elemente des Wirkprinzips von Aza. Um eine effektivere Blockade der Rac-Aktivierung und eine gesteigerte Immunsuppression zu erzielen, wurde 6-Thio-GTP chemisch modifiziert.

Methode: Durch sterisches Modelling wurden 5 Gruppen (A-F) chemisch modifizierter 6-Thio-GTP-Derivate entworfen. Insgesamt wurden 48 Derivate synthetisiert und in vitro hinsichtlich ihres Apoptose-induzierenden Potentials in humanen T Zellen analysiert. Außerdem wurden erste in vitro Toxizitätstestungen durchgeführt.

Ergebnisse: Die 6-Thio-GTP-Derivate der Gruppen B, D und E bewirkten eine deutliche Apoptoseinduktion in humanen T Zellen, während die Derivate der Gruppen A, C und F kein Apoptose-induzierendes Potential aufwiesen. Durch einen Vergleich der erfolgreich getesteten Derivate mit 6-MP konnten schließlich 4 hochpotente Substanzen (B0, B0L, B0N u. E1) identifiziert werden, die sich durch die Fähigkeit auszeichneten, bereits zu frühen Zeitpunkten eine deutlichere Apoptoseinduktion zu bewirken als 6-MP. Alle 4 ausgewählten Substanzen vermittelten schon am 3. Tag der in vitro Behandlung eine signifikante Induktion der Caspase-3-Aktivität (B0: 22%; B0L: 53%; B0N:50%; E1: 41%), während 6-MP zu diesem Zeitpunkt noch keine Apoptoseinduktion bewirkte. Hinsichtlich der in vitro Hepatotoxizität zeigten alle 4 Substanzen ähnliche Resultate wie Aza, wiesen aber eine etwa vierfach geringere Toxizität als die Ursprungssubstanz 6-Thio-GTP auf. Die Analyse der in vitro Myelotoxizität ergab für E1 die höchste Toxizität der vier getesteten Derivate, die allerdings wieder deutlich unter der Toxizität von 6-Thio-GTP lag.

Schlussfolgerung: Besonders B0, B0L und B0N wiesen in vitro hervorragende immunsuppressive Eigenschaften und günstige Toxizitätsprofile auf und stellen somit vielversprechende Kandidaten für eine weiterführende vorklinische Testung dar.