Die DEPArray-Technologie lässt Krebsmechanismen genauer erkennen

27.10.16 Polizei.news Redaktion

Am 25. und 26. Oktober trafen sich über 120 Forscher, Onkologen und Pathologen, um die Ergebnisse ihrer Untersuchungen auszutauschen. Im MAST Ausstellungszentrum versuchten sie, die Vision der personalisierten Krebsbehandlung mithilfe der DEPArrayTM-Plattform der Realität anzunähern. Mit dieser von Menarini-Silicon Biosystems entwickelten Spitzentechnologie gelingt es, Tumorzellen aus Gewebebiopsien oder Blutproben mit bislang unerreichter Exaktheit zu analysieren.

Die Konferenz, die auf die Entschlüsselung der Mechanismen deszugrunde liegenden Krebses und die Anwendung in der Alltagspraxisabzielt, ermöglichte es Forschern, ihre Entdeckungen auszutauschenund personalisierte Medizin aus dem Labor an das Krankenbett zu bringen.

Menarini-Silicon Biosystems stellte bei dieser Gelegenheitdie neueste Generation des Zellsortier- und IsolationssystemsDEPArray NxT vor, das kompakter und preiswerter ist, schnellere Analysen von Proben erlaubt und für die klinische Anwendunggeeigneter ist.

„Personalisierte Medizin kommt jetzt dank neuer Technologien, diegenauere molekulare Analysen ermöglichen, immer näher zum Patienten“,erklärte Prof. Aldo Scarpa, Director des ARC-Net Research Centre forApplied Research on Cancer und Leiter des Department of Pathology andDiagnostics des University and Hospital Trust von Verona in Italien.

„Wir wissen seit Jahren, dass nicht alle Krebserkrankungen nur einKrebs sind, sondern dass es unterschiedliche Tumorfamilien gibt, vondenen jede einzelne mit ganz bestimmten Arzneimitteln behandeltwerden muss. Um diese Heterogenität zu verstehen, ist eserforderlich, den Tumor nach seinen Komponenten aufzuschlüsseln unddiese gesondert zu analysieren.

Die DEPArray-Technologie ermöglicht es uns, reine Krebszellen vonanderen Zellarten zu isolieren – selbst wenn die Ausgangsprobe sehrklein ist -, sodass wir die genetischen Merkmale des Tumors genauuntersuchen können. Damit können wir bei der Wahl der richtigenArzneimittel selektiver sein, die auf verschiedene Untergruppen vonZellen abzielen. Wir konnten Gewebebiopsien analysieren, bei denender Prozentanteil von Tumorzellen unter 20 % lag. Diese Art vonProben wurde normalerweise von Analysen ausgeschlossen. DieMöglichkeit, diese Proben zu analysieren erlaubt es uns, spezifischeMutationen im Tumor festzustellen und jene Behandlung zu definieren,die für diesen Tumor am besten geeignet ist.“

Tumore sind unterschiedlich

Der Krebs jedes Patienten ist unterschiedlich, und selbst in einemeinzelnen Tumor gibt es verschiedene Populationen von Krebszellen,die unterschiedliche genetische Merkmale haben können. Die Expositiongegenüber therapeutischen Wirkstoffen kann ebenfalls zu Veränderungenin Krebszellen führen, die das Ansprechen auf Medikamente verändernund Tumorzellen resistent gegen Therapien machen können. DieTumorheterogenität ist oft der Grund für das Versagen medikamentöserTherapien und der Identifizierung effektiver Biomarker.

Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat in den vergangenen Jahrengrosse Anstrengungen unternommen, dieses Problem zu lösen und einbesseres Verständnis von der Krebsbiologie und ihrer Komplexität zuerlangen. Es ist das Ziel, Biomarker zu identifizieren, die klinischeBedeutung für die personalisierte Patientenbetreuung durch dielaufende Überwachung des Fortschrittes der Krankheit und ihregezielte Behandlung haben.

Technologische Fortschritte

Die DEPArray-Technologie ist eine wichtige Waffe bei derEntschlüsselung der Tumorheterogenität. Bereits mithilfe einer ganzkleinen Tumorbiopsie kann sie einzelne Zellen oder Gruppen vonTumorzellen isolieren und entnehmen. Damit kann man die Tumorbiologieumfassend verstehen und eine medizinische Entscheidung über dieAnwendung der effektivsten Behandlung treffen.

Des Weiterenermöglicht diese Technologie die Isolierung zirkulierenderTumorzellen (CTCs) – Krebszellen, die sich vom Primärtumor absondern,in den Blutkreislauf gelangen und sich im Körper verbreiten. Es istwichtig, dass diese Zellen identifiziert und charakterisiert werden,besonders in Patienten, bei denen der Primärtumor für eineGewebebiopsie nur schwer zugängig ist. Eine CTC-Analyse kann bei derVorhersagbarkeit des Schweregrades und Verlaufes der Krankheit sowiedes Ansprechens auf medikamentöse Behandlung sehr wichtig sein.

Prof. Christoph A. Klein, Lehrstuhl für Experimentelle Medizin undTherapieverfahren an der Universität Regensburg in Deutschland, führtinnovative Forschung durch, die kurz vor der klinischen Anwendungsteht. Seine Forschungsgruppe untersucht die Verbreitung vonKrebszellen des Primärtumors auf die Wächterlymphknoten vonMelanompatienten.

In einer unlängst veröffentlichten Arbeit hat dieGruppe nachgewiesen, dass die Anwesenheit von disseminiertenTumorzellen in diesen Geweben ein Risikofaktor für eine schlechterePrognose für den Patienten ist. Herkömmliche manuelle Methoden fürdie Isolierung von Krebszellen aus den Lymphknoten können über nurgeringe Sensitivität verfügen und Krebszellen könnten nicht entdeckt
werden.

„Im Vergleich mit herkömmlicher Histopathologie hat unsere Methodedie Erkennungsrate disseminierter Krebszellen in den Lymphknoten vonMelanompatienten mehr als verdreifacht“, sagte Prof. Klein.

„Wirkönnen unsere Methode dank der automatisierten Entdeckung undIsolierung mithilfe der DEPArray-Technologie jetzt in der klinischenPraxis umsetzen. Dies ist ein gewaltiger Schritt vorwärts, der dieroutinemässige Patientenstratifizierung anhand der molokularenCharakterisierung dieser seltenen Tumorzellen ermöglicht.“

Einsatzgebiet Flüssigbiopsie

Ein weiterer Bereich, in dem die DEPArray-Technologie eineherausragende Position einnimmt, ist die Flüssigbiopsie: einBluttest, der CTCs entdecken kann, die vom Primärtumor im Blutabgestossen werden. Diese Tumorzellen enthalten die gesamten, für dasVerstehen der genetischen Mutationen und die Identifizierung dermolekularen Ziele für individuelle Therapien erforderlichenInformationen. Der grosse Vorteil dieser Art von Analyse ist es, dassÄrzte damit die Entwicklung der Krankheit über einen Zeitraummithilfe einfacher Blutproben verfolgen können.

Die Forschergruppe am Cancer Research UK Manchester Institute umProfessor Caroline Dive ist eine der bedeutendsten der Welt, die CTCsin Lungenkrebs untersuchen. Mithilfe der DEPArray-Technologie konntendie Forscher einzelne CTCs von Patienten mit kleinzelligemLungenkarzinom isolieren, deren Tumore sich sehr oft schnellentwickelten und Anlass zur schlechtesten Prognose gaben.

Diemolekulare Charakterisierung dieser einzelnen Zellen ermöglichte esder Gruppe von Prof. Dive, die Biologie des Lungenkarzinoms genau zuverstehen und sie ist die Grundlage für die Entwicklung effektiverBehandlungsmethoden für diese Krankheit.

Ihr Team steht kurz davor, eine der grössten Herausforderungen beiKrebs zu lösen: wie Tumore gegen Medikamente resistent werden. „Unsere Studie eröffnet neue Horizonte bei der Patientenbetreuung.Ausgehend von einer Blutprobe können wireinzelnezirkulierendeKrebszellen isolieren und analysieren und sie mithilfe derDEPArray-Technologie mit absoluter Präzision untersuchen“, sagteProf. Dive.

„Die Isolierung und Untersuchung von CTCs aus dem Blutvon Patienten kann uns wichtige Informationen für die Überwachung derKrankheit und das Verstehen der Entwicklung von Arzneimittelresistenzliefern. Was wir jetzt machen, ist die Abnahme einer kleinenBlutprobe des Patienten, mit der wir uns wichtiger Fragen über dieBiologie der Krankheit und der Arzneimittelresistenz annehmenkönnen.“

Forscher in der gesamten Welt haben zahlreiche andere, genausowichtige Arbeiten über die Anwendung der DEPArray-Technologie für dasStudium unterschiedlicher Tumorarten präsentiert, z. B. der Lunge,des Dickdarms, der Leber, der Niere, des Pankreas und der Prostata.Diese Forschung ist zwar noch in der vorklinischen Phase, aberbereits weit fortgeschritten, und greifbare Vorteile für diePatientenbetreuung sollten kurzfristig verfügbar werden.