Ausgangslage

Hirntumore sind mit rund 500 Neuerkrankungen im Jahr in Deutschland die zweithäufigste Krebserkrankung im Kindesalter. Ihre Diagnose, die Therapie-Kontrolle und die Nachsorge sind bisher nur über bildgebende Verfahren wie die Magnetresonanz-Tomografie (MRT) möglich. Sie bringen in diesem Zusammenhang nicht immer eindeutige Ergebnisse und bedeuten für die jüngsten Patientinnen und Patienten meist eine zusätzliche körperliche Belastung durch eine Sedierung, die dann notwendig wird, wenn die Kinder nicht ruhig liegen bleiben können oder Angst bekommen. Allerdings sind diese Verfahren bislang ohne Alternative. Denn für die meisten soliden Tumore bei Kindern, und insbesondere den kindlichen Hirntumoren, gibt es keine Marker, die eindeutig aufzeigen, ob eine Therapie wirkt und der Tumor am Ende völlig verschwunden ist. Liegt eine unerkannte Minimal-Resterkrankung vor, erhöht dies die Gefahr eines Rezidivs. Einen solchen Marker zu finden, haben sich die Wissenschaftler an den Universitätskliniken Essen und Münster im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsprojektes vorgenommen und werden von der Stiftung Universitätsmedizin gefördert.

Forschungslage

Die Forscher konzentrieren sich dabei auf Exosome (kleine „Bläschen“, die von einer Zelle an die Umgebung abgegeben werden und Informationen dieser enthalten), die von den jeweiligen Tumorzellen abstammen und in denen sich erkrankungsspezifische Eiweiße, Fette und genomische Signaturen der jeweiligen Ursprungszelle nachweisen lassen. Es wird untersucht, ob während einer Erkrankung Exosome mit der DNA der jeweiligen Tumorzellen im Blut der jungen Patientinnen und Patienten nachweisbar sind. Ist der Nachweis dieser Exosome im Blut gelungen, kann man diese zur Überprüfung des Krankheitsverlaufes nutzen. Verschwinden sie, bedeutet dies, dass auch der Tumor verschwunden ist. Ein Ansatz mit großem Potenzial, denn lässt sich diese Methode bei hochmalignen kindlichen Tumoren etablieren, können die gewonnenen Erkenntnisse unter Umständen auch auf andere solide Tumore des Kindes- und Erwachsenenalters übertragen werden.

Forschungsentwicklung

Durch Versuche an Zellen konnten die theoretischen Überlegungen erfolgreich bestätigt und damit die Machbarkeit des Forschungsprojekts belegt werden. Darüber hinaus erzielte die Forschungsgruppe einen Versuchserfolg, der den therapeutischen Verlauf der Tumorerkrankung genau wiederspiegelte. In den einzelnen Stadien des Versuches wurden wiederholt die Veränderungen der Exosome im Blut untersucht. Es erwies sich, dass grundsätzlich eine frühzeitige Erkennung eines Rezidivs durch die Untersuchung der Exosome möglich ist. Die Ergebnisse werden mittels Proben von Patientinnen und Patienten mit Hirntumoren, die zu verschiedenen Zeitpunkten der Therapie gewonnen und analysiert werden, weiterführend überprüft.

Erste Forschungsergebnisse

Eine in den Zeitschriften Biosciences (Springer nature) und Cancers (MDPI) veröffentlichte Forschungsarbeit zeigt nun, wie Exosomen ihre krebserregende DNA in gesunde Zellen einschleusen, was das Verständnis der Ausbreitung von Krebs im Körper verbessern könnte. Dazu koppelten die Forscher verschiedene Filtrationsmethoden und führten anschließend eine 3D-Bildanalyse durch. „Wenn die DNA aus den Exosomen absolut sauber ist, können wir leichter verstehen, welche Botschaften die Exosomen wohin senden“, erklärt PD Dr. Basant Kumar Thakur. „Mit der beschriebenen Reinigungstechnik können Wissenschaftler auf der ganzen Welt einen besseren Einblick in die DNA-Botschaften von Exosomen gewinnen und sie für eine Vielzahl von krebsbezogenen Fragestellungen untersuchen“, sagt Herr Venkatesh Kumar Chetty, Doktorand im Labor von PD Dr. Thakur. „Die Erfassung und Analyse doppelsträngiger DNA-Fragmente in Exosomen könnte zu einer früheren und einfacheren Krebsdiagnose und zu gezielten Behandlungen führen“, so Jamal Ghanam, PhD, Post-Doktorand im Labor von PD Dr. Thakur. „Wir hoffen, dass wir in Zukunft mit Unterstützung der Stiftung Universitätsmedizin mit diesem Ansatz klären können, welche Rolle sie beim Wiederauftreten von Krebs, bei Therapieresistenz und bei der Bildung von Metastasen spielen“, resümiert PD Dr. Thakur.

Helfen auch Sie mit, die Exosomenforschung weiter voranzubringen, damit Krebserkrankungen früher diagnostiziert und gezielter behandelt werden können. Vielen Dank für Ihre Spende!