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JOURNAL ONKOLOGIE – NEWS
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02. Mai 2014

Schnell und präzise messbar: Wie sprechen Tumorzellen auf Krebsmedikationen an?

Mit einem neuen Messgerät können Wissenschaftler der Chirurgischen Universitätsklinik Heidelberg (Geschäftsführender Direktor Prof. Dr. Markus W. Büchler) jetzt schneller und genauer ermitteln, wie Krebszellen oder ganze Tumoren im Laborversuch auf neue Wirkstoffe ansprechen: Dazu messen sie die Menge bestimmter Eiweiße, die vor und nach der Behandlung in den Tumorzellen gebildet werden. Die Dietmar Hopp Stiftung hat die Anschaffung des hochmodernen "Odyssey CLx Infrared Imaging System" der Firma LI-COR Biosciences mit 90.000 Euro unterstützt. Das Gerät bestimmt mittels Infrarotlicht automatisch und in einem Arbeitsschritt die Menge mehrerer Proteine gleichzeitig - sowohl in Zellkulturen, Gewebeschnitten als auch in Mäusen. "Das erleichtert die Suche nach neuen Krebstherapien", sagt Prof. Dr. Ingrid Herr, die am 1. März 2014 die administrative Leitung der Abteilung Experimentelle Chirurgie übernommen hat. "Dank modernem Equipment kommt unsere Forschung schneller beim Patienten an."

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Im Labor zeigt sich unter überschaubaren Bedingungen in kurzer Zeit, ob neue Substanzen z.B. die Zellen des sehr aggressiven Bauchspeicheldrüsenkrebs schädigen oder soweit beeinflussen können, dass Chemotherapien besser zur Wirkung kommen. Nur die aussichtsreichsten Kandidaten werden weiter erforscht. Derzeit untersucht das Team um Ingrid Herr fünf solcher potentieller Krebsmedikamente, darunter den Brokkoli-Wirkstoff Sulforaphan.

Vom Labor ans Krankenbett: Patientenstudie zu Brokkoli-Wirkstoff gegen Bauchspeicheldrüsenkrebs hat begonnen

Die Wissenschaftler zeigten in den letzten Jahren mit ihren Experimenten, dass der Inhaltsstoff aus Brokkoli und verwandtem Gemüse das Krebswachstum hemmt und die Wirkung von Chemotherapien verstärkt. Sie untersuchten u.a. Veränderungen in der Eiweißproduktion der Krebszellen und entdeckten, dass Sulforaphan einen bestimmten Signalweg in den besonders aggressiven Zellen des Bauchspeicheldrüsenkrebs blockiert. Mit diesem Stoffwechselweg schützen sich die Zellen vor der Chemotherapie. "Sulforaphan bricht die Resistenz der Krebszellen", so Herr. Eigene Therapieversuche an Mäusen sowie Pilotstudien aus den USA zu anderen Krebsarten verliefen so vielversprechend, dass am Universitätsklinikum Heidelberg nun eine Patientenstudie gestartet wurde. Darin will das Team überprüfen, ob Sulforaphan aus Brokkolisprossen das Behandlungsergebnis bei Bauchspeicheldrüsenkrebs verbessern kann.

"Die Änderungen durch das neue Gerät zur Proteinmessung gleichen dem Umstieg vom handgeschriebenen Brief auf E-Mail - es erleichtert unsere Arbeit ungemein", sagt die Biologin. Die digitale Proteinmessung mittels Infrarotlicht ersetzt die älteren Verfahren, bei denen Proteine zuerst umständlich mit Fluoreszenzfarbstoffen markiert und danach auf Röntgenfilmen dargestellt wurden (Western Blot und ECL-Detektion). Für die zeitaufwändige und kostenintensive Entwicklung der Röntgenfilme benötigte es zudem eine Dunkelkammer und entsprechende Chemikalien. Nun müssen lediglich die mit Farbstoff markierten Proben, Tumorgewebe oder betäubte Mäuse in das Gerät gelegt werden. Das System bringt die Farbstoffe mittels Infrarot-Laser-Detektionssystemen zum Fluoreszieren und ermittelt daraus die Proteinmenge. Das Verfahren ist deutlich empfindlicher und genauer bei gleichzeitig geringerem Kosten- und Zeitaufwand.

Mit dem neuen Messgerät unterstützt die Dietmar Hopp Stiftung gleichzeitig die Umstrukturierung der Experimentellen Chirurgie, in der vormals hauptsächlich Operationstechniken erprobt wurden. Nun steht die Erforschung potentieller Krebsmedikamente auf molekularer Ebene im Mittelpunkt. Dabei fördert die enge Kooperation mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum im Rahmen der gemeinsamen Arbeitsgruppe Molekulare OnkoChirurgie eine auf den Patienten ausgerichtete Forschung.

Literaturhinweise:
Kallifatidis G and Herr I (2009). Sulforaphane targets panceatic tumor-initiating cells by NF-?B-induced anti-apoptotic signaling. GUT 58, 949-963. IF 10.732
Rausch V and Herr I. (2010). Synergistic activity of sorafenib and sulforaphane abolishes pancreatic cancer stem cell charcteristics. Cancer Res 70, 5004-5013. IF 8.650
Kallifatidis G and Herr I. (2011). Sulforaphane increases drug-mediated cytotoxicity cancer stem-like cells of pancreas and prostate. Mol Ther 19, 188-195. IF 7.041
Forster T and Herr I. (2014). Sulforaphane counteracts aggressiveness of pancreatic cancer driven by dysregulated Cx43-mediated gap junctional intercellular communication. Oncotarget, im Druck.
Herr I (2014). Kreuzblütler auf dem Kreuzzug gegen Krebs. Passion Chirurgie, im Druck.

Quelle: Universitätsklinikum Heidelberg
 
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