Wie Blutkrebs effektiver bekämpft werden kann
Das Multiple Myelom ist noch immer nicht heilbar. Forscher der ETH Zürich und des Universitätsspitals Zürich haben nun hunderte von Behandlungsmethoden ausserhalb des Körpers ausgetestet, um die beste Option mit bestehenden Therapeutika vorauszusagen.
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Trotz einer steigenden Zahl an zugelassenen Medikamenten und Behandlungsansätzen wie der Immuntherapie ist das Multiple Myelom nach wie vor nicht heilbar. Eine der Schwierigkeiten ist, dass der Krebs trotz Behandlung häufig rezidivier. Zudem macht eine Behandlung die Krebszellen oft resistenter gegen die eingesetzten Medikamente, bis schliesslich nach mehreren Behandlungsrunden keine wirksamen Optionen mehr verfügbar sind. Die mittlere Lebenserwartung von Patienten nach der Diagnose beträgt fünf Jahre. ETH-Forscher haben deshalb auf einer von ihnen entwickelten Screening-Platte nach Auswegen aus dieser Sackgasse gesucht – und gefunden.
Biopsiematerial unter der Lupe
Die Forscher nutzen dazu ein Hochdurchsatz-Screening-Verfahren, das ETH-Professor Berend Snijder in den vergangenen Jahren entwickelt hat, die Pharmakoskopie. Damit testen sie ausserhalb des Körpers, wie gut die Krebszellen der Patienten auf welche Behandlungsmethoden ansprechen.
Mehrere hundert unterschiedliche Behandlungsmethoden (verschiedene Krebsmedikamente und Kombinationen davon) können sie auf einer Platte und in einem Durchgang gleichzeitig untersuchen.
- Dazu werden die Zellen aus den Biopsien in jede der 384 Vertiefungen auf der Platte gegeben. In jede der Vertiefungen geben die Forscher eine andere Kombination von Wirkstoffen.
- Nach 24 Stunden färben die Wissenschaftler mit verschiedenen Antikörpern, und mittels automatisierter Mikroskopie werten sie die Reaktion jeder einzelnen Zelle aus.
- Ein Deep Learning-Algorithmus identifiziert und klassifiziert die Zelltypen. Der gesamte Ablauf ist weitgehend automatisiert.
138 Gewebeproben individuell ausgetestet
Damit haben die Forscher 138 Knochenmarksbiopsate von 89 Myelom-Patienten genau untersucht. Die Patientenkohorte deckte alle Krankheitsstadien ab: von soeben diagnostiziert und unbehandelt bis hin zu Spätstadium mit mehrfacher Behandlung.
Ziel der Forscher war es, in jeder einzelnen Gewebeprobe zu beobachten, wie die Krebszellen reagieren, wenn sie den zugelassenen Wirkstoffen und Wirkstoffkombinationen von bis zu vier unterschiedlichen Substanzen sowie Immuntherapien ausgesetzt werden. Daraus, wie die Zellen reagierten, leiteten sie schliesslich ab, bei welchem Patienten, welcher Patientin welche Behandlungsmethode am meisten Erfolg verspricht.
Snijder hat die Pharmakoskopie-Platte schon früher bei ähnlichen Studien über Lymphome und Leukämie erfolgreich eingesetzt.
Hoffnung auf effektivere Behandlungen
Den ETH-Forschern ist es in dieser Studie sogar gelungen, neue effektivere Behandlungsoptionen ausfindig zu machen. Welche das sind, ist für jeden Patienten anders. Der Ansatz ist also ein Musterbeispiel für personalisierte Medizin.
Der neue Ansatz ist laut Snijder auf die Klinik übertragbar und kann somit Ärzten helfen, frühzeitig die beste Option für ihre Patienten herauszufinden. «Zuerst werden wir die Methode allerdings noch mit klinischen Versuchen weiter validieren müssen», sagt der Forscher.
Künftig möchten er und sein Team die Pharmakoskopie-Platte auch dahingehend weiterentwickeln, um feste Tumore untersuchen zu können. Diese müssen im Unterschied zu Blutkrebs zuerst bis zu einem gewissen Grad aufgelöst werden, damit die Zellen auf die Pharmakoskopie-Platte verteilt werden können. Zurzeit arbeiten Snijder und seine Mitarbeiter daran, das Screeningverfahren unter anderem für die Untersuchung von Hirntumoren anzupassen.PS
