Tödliche Hirntumore: Neuartige Methoden ermöglichen neue biologische Erkenntnisse
Weltweit wird bei etwa 240 000 Menschen im Jahr ein Tumor im Gehirn oder im Nervensystem diagnostiziert. Die am häufigsten vorkommende und zum Tode führende Variante ist das Glioblastom, ein bösartiger Krebs, der zuerst im Hirngewebe entsteht und nicht heilbar ist. Die Wissenschaft hält es für möglich, dass einer der Hauptgründe für die schlechte Ansprache auf Therapie in den Immunzellen innerhalb des Tumors zu suchen ist. Erste Nachweise für diese Hypothese hat jetzt ein Forschungsteam geliefert, das vom EU-finanzierten Projekt iGBMavatars unterstützt wird. „Mit unserer neu entwickelten Technologie können wir auf molekularer Ebene abbilden, wie es dazu kommt, dass die körpereigenen Immunzellen schlussendlich die Tumorzellen verteidigen und nicht den Körper“, so der Leiter des Forschungsteams, Dr. Gaetano Gargiulo vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft in einer Pressemitteilung auf der Website „EurekAlert!“.
Hindernisse für die Behandlung
Das Glioblastom ist bekannt dafür, dass es sehr schwer zu behandeln ist. „Zum einen liegt das daran, dass die meisten Krebsmedikamente nicht durch die Blut-Hirn-Schranke kommen“, erklärt Dr. Gargiulo in der genannten Pressemitteilung. Die Blut-Hirn-Schranke ist eine halbdurchlässige Membran um das Gehirn, die es vor eindringenden schädlichen Giften und Krankheitserregern schützen soll. Zum anderen gibt es mehrere Subtypen des Glioblastoms. Außerdem kann sich die Zusammensetzung des Tumors mit der Zeit verändern, besonders wenn dieser nach einer abgeschlossenen Behandlung wieder auftritt und dann oft eine noch aggressivere und tödlichere Form annimmt. „Wenn wir einerseits die Identitäten der Glioblastom-Subtypen besser verstehen und andererseits klären können, was die Veränderungen in ihnen auslöst, könnte man anhand dessen neue und wirksamere Therapien entwickeln“, so der Hauptautor Matthias Schmitt.
Reportergene vom Reißbrett
Da Glioblastome derart heterogen auftreten, wird eine innovative Strategie benötigt, um die Heterogenität von Hirntumoren charakterisieren zu können. Darum hat das Team synthetische Reportergene erzeugt – Gene, die an einer Steuerungssequenz eines anderen Gens haften, um deren Genexpression zu erkennen oder zu messen. Gebraucht wurden diese Reportergene, um die genetischen Abläufe in den verschiedenen Zuständen der Tumorzellen verfolgen zu können. Die Ergebnisse des Teams wurden in der Fachzeitschrift „Cancer Discovery“ veröffentlicht. Dank der neuen Technologie konnte das Forschungsteam Einblicke in die biologischen Prozesse innerhalb von Hirntumoren gewinnen. „Wir haben innerhalb des Genoms von Tumorzellen die Regulatoren identifiziert, welche die jeweilige Signatur für jeden Subtyp programmieren“, erklärt die Mitautorin Yuliia Dramaretska in der Pressemitteilung. „Dann haben wir diese kurzen DNA-Abschnitte in molekulare Reporter umgewandelt, die fluoreszieren, sobald die Zelle sich verändert.“ Außerdem konnte das Team herausfinden, was in den Zellen der einzelnen Glioblastom-Subtypen die Veränderungen auslöst. Während das proneurale Glioblastom in der Studie als „unveränderliche Identität“ beschrieben wird, zeigt das mesenchymale Glioblastom bei ionisierender Strahlung eine schnelle Änderung des Zellzustands, allerdings nicht bei Sauerstoffmangel. Dr. Gargiulo zufolge ist geplant, mithilfe der Reportergene Präventionsmöglichkeiten zu erarbeiten, damit die Tumorzellen durch die Immunzellen gar nicht erst aggressiver werden können. „Vielleicht können wir sie sogar dazu bringen, andere Immunzellen zu aktivieren, um gemeinsam den Tumor zu bekämpfen“, wird er in der Pressemitteilung zitiert. Diese Pläne fungieren als Bausteine auf dem Weg des Projekts iGBMavatars (Glioblastoma Subtype Avatar models for Target Discovery and Biology) zur Anpassung bestehender Behandlungsmöglichkeiten für ein besseres Ansprechen der Erkrankten sowie als Grundlage für die Entwicklung neuer und wirksamerer Behandlungsmöglichkeiten. Weitere Informationen: Projektwebsite von iGBMavatars
Schlüsselbegriffe
iGBMavatars, Glioblastom, Gehirn, Hirn, Zelle, immun, Tumor