, Volume 104, Issue 11, pp 965-971
Date: 25 Jul 2007

Bevacizumab wirkt nicht toxisch auf Zellen des menschlichen Auge

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Zusammenfassung

Hintergrund

Die intravitreale Anti-VEGF-Behandlung mit Bevacizumab (Avastin) stellt eine neue, viel versprechende Therapie zur Behandlung von choroidaler Neovaskularisation (CNV) bei altersabhängiger Makuladegeneration (AMD) dar. Für diese „Off-Label“ Anwendung von Bevacizumab gibt es bisher nur wenig systematische Daten hinsichtlich der Kurzzeittoxizität. Diese Studie untersucht die Sicherheit von Bevacizumab in vitro an Zellen des vorderen und hinteren Segments des menschlichen Auges.

Methoden

Humane primäre retinale Pigmentepithelzellen (RPE), menschliche Astrozyten aus dem Sehnervenkopf (ONHA), menschliche Trabekelmaschenwerkzellen (TMC) und seropositive Hornhäute wurden mit Bevacizumab (25 µg/ml, 250 µg/ml und 2500 µg/ml) 48 h lang behandelt, entsprechend der 0,1×-, 1×- und 10×-Dosis, die zur intravitrealen Injektion verwendet wird. Die bevacizumabbezogene Toxizität wurde mittels eines kolorimetrischen Tests (MTT) durch Messung der Proliferationshemmung von RPE, ONHA und TMC ausgewertet. Zusätzlich wurde die Zellentwicklungsfähigkeit durch einen Live-Dead-Fluorescence Assay quantitativ bestimmt. Die Zelldichte des kornealen Endotheliums wurde durch Phasenkontrastmikroskopie quantitativ beurteilt.

Ergebnisse

Bevacizumab zeigte toxische Wirkungen auf die Proliferation und Entwicklungsfähigkeit primärer RPE-Zellen bei einer Konzentration von 2500 µg/ml. Niedrigere Konzentrationen hatten keinen Einfluss auf Proliferation und Entwicklungsfähigkeit von RPE-Zellen. Keinerlei Toxizität bestand für alle untersuchten Konzentrationen bei menschlichem ONHA, TMC und Hornhautendothel.

Schlussfolgerungen

In dieser Studie zeigte Bevacizumab ab einer 10fach höheren Konzentration als die übliche Dosierung im allgemeinen klinischen Gebrauch toxische Effekte auf primäres RPE. Die Blockade von VEGF ist eine mögliche Ursache hierfür. Es zeigte sich keine Toxizität für niedrigere Konzentrationen und andere Zellarten des vorderen und hinteren Segments des menschlichen Auges. Folglich scheint der klinische intravitreale Gebrauch von Bevacizumab bei Konzentrationen von 1–1,25 mg sicher zu sein.

Abstract

Objective

Intravitreal anti-vascular endothelial growth factor (VEGF) treatment with bevacizumab (Avastin) has emerged as a promising therapy for the treatment of choroidal neovascularisation in age-related macular degeneration. Intravitreal administration of bevacizumab is “off-label,” and only very limited data regarding short-term toxicity exist. Therefore, we investigated the safety of different doses of bevacizumab on the anterior- and posterior-segment cells of the human eye.

Methods

Primary human retinal pigment epithelium (RPE) cells, human optic nerve head astrocytes (ONHA), human trabecular meshwork cells (TMC), and cornea buttons not suitable for transplantation were treated with bevacizumab (25 µg/ml, 250 µg/ml, and 2,500 µg/ml) for 48 h, corresponding to 0.1×, 1×, and 10× the dosage used intravitreally. Bevacizumab-related toxicity was evaluated by a colorimetric test (MTT) measuring inhibition of RPE, ONHA, and TMC cell proliferation. Additionally, cell viability was quantified by live/dead fluorescence assay. Corneal endothelium was quantified by phase-contrast microscopy.

Results

Bevacizumab showed adverse effects on primary RPE cell proliferation as well as on cell viability at a concentration of 2,500 µg/ml. The lower concentrations of 25 µg/ml and 250 µg/ml had no influence on RPE cell proliferation or cell viability. There was no toxicity for any investigated concentration on human ONHA, TMC, or corneal endothelium.

Conclusion

In this study, a 10-fold concentration (compared with common clinical use) of the VEGF-blocking antibody bevacizumab had toxic effects on primary RPE. There was no toxicity for lower concentrations or toxicity to other cell types of the anterior and posterior segments. Therefore, the clinical use of bevacizumab at concentrations of 1–1.25 mg intravitreally seems to be safe.