DISSERTATION. Zur Erlangung des akademischen Grades Doctor medicinae (Dr. med.)

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1 1 Aus der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Hämatologie und Onkologie und dem Institut für Medizinische Genetik der Medizinischen Fakultät Charité Universitätsmedizin Berlin DISSERTATION Chromosomale Aberrationen in Hautfibroblasten nach Konditionierung mit Hochdosis-Chemotherapie und Ganzkörperbestrahlung bei allogener Stammzelltransplantation Zur Erlangung des akademischen Grades Doctor medicinae (Dr. med.) vorgelegt der Medizinischen Fakultät Charité Universitätsmedizin Berlin von Julia Pross aus Berlin

2 2 Gutachter: 1. Prof. Dr. med. R. Arnold 2. Prof. Dr. med. E. Schröck 3. Prof. Dr. med. G. Thiel Datum der Promotion:

3 3 Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG Die Knochenmarktransplantation im Rahmen der Leukämiebehandlung Wirkung von ionisierender Strahlung auf den menschlichen Organismus Strukturelle Chromosomenaberrationen Theorien zur Entstehung von strukturellen Chromosomenaberrationen Klassifizierung von strukturellen Chromosomenaberrationen Bruchpunktlokalisation und fragile sites Chromosomenaberrationen im Zusammenhang mit malignen Tumoren Das Hautorgan Bisherige Untersuchungen zu Chromosomenaberrationen nach Bestrahlung In Zellen des hämatopoetischen Systems In Fibroblasten AUFGABENSTELLUNG MATERIAL UND METHODEN Ganzkörperbestrahlung Immunsuppression Beschreibung des Patientenkollektivs Prospektivkollektiv Retrospektivkollektiv Material Verwendete Geräte Verwendete Chemikalien Verwendetes Enzym Verwendete Lösungen Verwendete Nährmedien Verwendetes Karyotypisierungssystem Methoden Gewinnung der Hautproben Zellkultur Chromosomenaufarbeitung Giemsa-Färbung der Metaphasenpräparate...31

4 Auswahl der Metaphasen Statistik ERGEBNISSE Ergebnisse der zytogenetischen Auswertung Prospektivkollektiv Untersuchungszeitpunkt vor Ganzkörperbestrahlung Untersuchungszeitpunkt drei bis sechs Monate nach Ganzkörperbestrahlung Untersuchungszeitpunkt zwölf Monate nach Ganzkörperbestrahlung Retrospektivkollektiv Zeitverlauf der Ergebnisse Vergleich des Prozentsatzes aberranter Zellen Innerhalb des Prospektivkollektivs Zwischen Prospektiv- und Retrospektivkollektiv Vergleich der durchschnittlichen Anzahl der Bruchpunkte Innerhalb des Prospektivkollektivs Zwischen Prospektiv- und Retrospektivkollektiv Einfluss klinischer Parameter Prospektivkollektiv Retrospektivkollektiv Typen chromosomaler Aberrationen und ihre Häufigkeit Bruchpunktanalyse Lokalisation und Anzahl der Bruchereignisse Ideogramme Intraindividuelle Häufung von Bruchpunkten Interindividuelle Häufung von Bruchpunkten DISKUSSION Methodische Aspekte Problem der Übertragbarkeit der in vitro gewonnenen Ergebnisse auf die Situation in vivo Untersuchte Zellart Unterschiedliche Entnahmestellen der Hautbiopsien Grenzen der G-Bandentechnik...69

5 5 5.2 Nachweis zytogenetischer Aberrationen in Hautfibroblasten bei Patienten vor und nach Ganzkörperbestrahlung Zytogenetische Aberrationen in Hautfibroblasten bei unbestrahlten Patienten Zytogenetische Aberrationen in Hautfibroblasten nach Bestrahlung Art der nachgewiesenen zytogenetischen Aberrationen Stabile versus instabile Chromosomenaberrationen Typen stabiler struktureller Chromosomenaberrationen Klonale Veränderungen Verteilung der Bruchpunkte Entwicklung der zytogenetischen Aberrationen im zeitlichen Verlauf Einfluss klinischer Faktoren auf das Ausmaß der zytogenetischen Aberrationen ZUSAMMENFASSUNG LITERATURVERZEICHNIS ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS DANKSAGUNG LEBENSLAUF EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG