Tumor-Klone unter Beschuss

Welche Therapie hilft gegen Lungenkrebs? Um das zu testen, lassen Forschende im Labor individuelle künstliche Abbilder der Tumore wachsen. An den Klonen testen sie dann, wie sich der Krebs gezielt bekämpfen lässt.

Einige Milliliter Blut reichen den Forscherinnen und Forschern, um daraus Tumorzellen zu isolieren und einen Modelltumor im Labor wachsen zu lassen. © Kzenon

Lungenkrebs ist die häufigste Krebstodesursache in der westlichen Welt. Insbesondere der kleinzellige Lungenkrebs führt innerhalb kürzester Zeit zum Tod. Denn sobald er beginnt Metastasen auszubilden, also in andere Organe zu streuen, ist er therapeutisch bislang kaum aufzuhalten. Deshalb bedarf es hier neuer Ansätze. Einem Wissenschaftlerteam aus Köln ist es nun gelungen, ein exaktes Abbild dieser Tumore im Labor zu entwickeln – spezifisch für jeden einzelnen Patienten. Daran können sie testen, welche Angriffsziele die Tumorzellen bieten, um sie mit Medikamenten gezielter, effektiver und mit weniger Nebenwirkungen zu bekämpfen. „Zudem können wir diese gezüchteten Tumore nutzen, um neue Zielstrukturen gegen den kleinzelligen Lungenkrebs zu finden und diese für die Entwicklung neuer Arzneien zu nutzen“, erklärt Roman Thomas. Er leitet die Abteilung Translationale Genomik an der Universität zu Köln.

Was sind Zielstrukturen?

Gesunde Zellen teilen sich nur dann, wenn sie aus ihrer Umgebung entsprechende Signale erhalten. Krebszellen teilen sich unkontrolliert, da diese Signalübertragung gestört ist. Die molekularen Ursachen dieser Störungen können sogenannte Zielstrukturen für neue Medikamente sein.

Klone des Tumors werden attackiert

Tatsächlich ähneln die im Labor heranwachsenden Tumore in ihrer Biologie und Genetik exakt den Tumoren der Patientinnen und Patienten. So reagieren die Modelltumore beispielsweise genauso auf eine Chemotherapie wie es der Tumor des Patienten während der Therapie getan hat. „Unsere Modelltumore sind damit ein bisschen wie `Avatare`, also künstliche Abbilder der Tumore des Patienten, und können von uns auch entsprechend genutzt werden“, sagt Thomas.

Forschende isolieren Tumorzellen aus dem Blut

Um die Modelltumore im Labor wachsen zu lassen, benötigen die Forscherinnen und Forscher lediglich einige Milliliter Blut der Lungenkrebspatienten. Bislang brauchten sie hierfür Gewebeproben des Tumors, also eine Biopsie der Lunge. Mit dem neuen Verfahren isolieren die Forschenden aus dem Blut zirkulierende Tumorzellen. Diese wiederum können die Forscher Mäusen injizieren, wo sie unter der Haut zu Tumoren anwachsen. „In unserem Fall ist der Vorteil des Tiermodells, dass wir die Tumore in einer natürlichen Mikroumgebung erforschen können. Diese Umgebung spiegelt die natürliche Situation der Patientinnen und Patienten viel realistischer wider als es Untersuchungen `in der Petrischale` können“, erklärt Thomas.

Die Wissenschaftler wollen die Modelltumore jetzt nutzen, um den kleinzelligen Lungenkrebs besser zu verstehen, Resistenzen gegen Arzneien zu erforschen und Zielstrukturen für neue Medikamente zu finden. Das Projekt wird vom Bundesforschungsministerium in der Fördermaßnahme „Forschungskonsortien zur Systemmedizin“ gefördert.

Lungenkrebs

Lungentumore gehören mit jährlich über 50.000 Neuerkrankungen in Deutschland zu den häufigsten Krebserkrankungen. Sie sind die Hauptursache der krebsbedingten Todesfälle. Die Fünf-Jahres-Überlebensrate liegt durchschnittlich bei nur 18 Prozent. Im Wesentlichen wird zwischen zwei Gruppen von Bronchialkarzinomen differenziert: der „kleinzellige Lungenkrebs“ und der „nicht kleinzellige Lungenkrebs“. An Letzterem leiden rund 80 Prozent der Erkrankten. Rauchen gilt als Hauptursache für die Entstehung von Lungenkrebs. Bei der Behandlung von Lungenkrebs treten neben Methoden wie Operation, Chemotherapie und Bestrahlung individualisierte Therapiestrategien mit neuen „Biologicals“ in den Vordergrund, so etwa mit Antikörpern durchgeführte Immuntherapien oder gezielte Blockaden von Wachstumsfaktoren, die exakter wirken und weniger Nebenwirkungen haben als Standard-Chemotherapeutika.