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Medizin

31. Januar 2019 Personalisierte CLL-Therapie: mittels epigenetischer Analysen und automatischer Mikroskopie wirksame Kombinationstherapien finden

Neue Krebsmedikamente sind ein Eckpfeiler der personalisierten Medizin. Bei Blutkrebs verlangsamen sie oft nur das Fortschreiten der Krankheit und können den Krebs selten ganz besiegen. Betroffene müssen solche Medikamente daher dauerhaft einnehmen, verbunden mit schweren Nebenwirkungen und hohen Kosten für das Gesundheitssystem. Eine neue Studie am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der ÖAW gemeinsam mit der MedUni Wien zeigt, wie epigenetische Analysen und automatische Mikroskopie helfen, vielversprechende Kombinationen von Medikamenten für die Leukämie-Therapie zu finden und mögliche Einschränkungen zu überwinden.
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Viele neue Krebsmedikamente schalten gezielt einzelne Proteine aus, die für das Wachstum von Krebszellen wichtig sind. Ein Beispiel ist Ibrutinib, ein im Jahr 2014 zugelassenes, innovatives Medikament für chronische lymphatische Leukämie (CLL). Diese Krankheit wird durch unkontrolliertes Wachstum von Zellen des körpereigenen Immunsystems verursacht. Es ist die häufigste Leukämie in der westlichen Welt. Ibrutinib durchbricht den Kreislauf des ungebremsten Zellwachstums und ermöglicht auch Hochrisiko-Patienten mit CLL ein langes Überleben. Die Patienten müssen das Arzneimittel jedoch jeden Tag einnehmen und dadurch oft schwere Nebenwirkungen ertragen, wie z.B. Fieber, Schmerzen und chronische Müdigkeit.

Um die Behandlung der CLL zu verbessern, erforschen Wissenschaftler die gezielte Kombination mehrerer Krebsmedikamente. Sie suchen nach Medikamenten, die potenzielle Schwachstellen der mit Ibrutinib behandelten Leukämiezellen ausnutzen können. Das Ziel ist, die Leukämie so hart zu treffen, dass die Behandlung in absehbarer Zeit ohne negative Auswirkungen abgesetzt werden kann.

In einer gemeinsamen Studie haben Forscher des CeMM und der Medizinischen Universität Wien eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, eine große Zahl von Medikamenten parallel und effektiv nach vielversprechenden Kombinationen zu durchsuchen. Die Arbeit wurde in Nature Chemical Biology veröffentlicht (1).

Die neue Methode kombiniert epigenetische Analysen mit einer Bestimmung der Wirksamkeit diverser Medikamente auf einzelne Krebszellen. Sie identifiziert charakteristische epigenetische Veränderungen in Leukämiezellen von Patienten, die mit Ibrutinib behandelt werden und bestimmt mittels automatischer Mikroskopie, welche Medikamente spezifisch diese Leukämiezellen abtöten. Alle Experimente wurden mit Blut von Leukämie-Patienten durchgeführt, das vor und während der Behandlung mit Ibrutinib abgenommen wurde. Dies ermöglichte die gezielte Suche nach Ibrutinib-induzierten Schwachstellen in den Leukämiezellen.
 
Test eines Krebsmedikaments (Illustration). Die Fäden in den Zellen veranschaulichen die komplexe Anordnung von DNA und Chromatin.
(© Ella Marushchenko)
Test eines Krebsmedikaments (Illustration). Die Fäden in den Zellen veranschaulichen die komplexe Anordnung von DNA und Chromatin. (© Ella Marushchenko)


Christoph Bock, Forschungsgruppenleiter am CeMM, betont die Relevanz für die personalisierte Medizin: „Um den Krebs in Schach zu halten, braucht es oft mehrere Medikamente gleichzeitig. Die Suche nach solchen Kombinationstherapien umfasst leider viel Versuch und Irrtum. Deshalb haben wir eine Methode entwickelt, mit der wir gezielt priorisieren können, was wahrscheinlich funktionieren wird. Die ersten Ergebnisse bei CLL sind vielversprechend, und ich bin überzeugt, dass unsere Methode zur Entwicklung personalisierter Therapien für Leukämie und andere Krebsarten beitragen wird.“

Ulrich Jäger, Professor für Hämatologie an der MedUni Wien und Leiter der Klinischen Abteilung für Hämatologie und Hämostaseologie am AKH Wien hebt den medizinischen Kontext der neuen Methode hervor: „Die Behandlung von Leukämien mit einem einzelnen Medikament birgt das Risiko von Resistenzen und Therapie-Versagen. Eine neue Methode zur gezielten Entwicklung von Kombinationstherapien ist daher in der Tat ein wichtiger Beitrag zur Krebsforschung.“

Giulio Superti-Furga, Wissenschaftlicher Direktor des CeMM und Professor für Medizinische Systembiologie an der MedUni Wien, fasst zusammen: „Die Studie ist ein schönes Beispiel für die translationale Medizin und das Potential der Grundlagenforschung für die klinische Praxis. Kurz gesagt präsentiert das Paper einen relevanter Schritt in Richtung personalisierter Onkologie.“

Quelle: CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

Literatur:

(1) Schmidl C, Vladimer GI, Rendeiro AF et al.
Combined chemosensitivity and chromatin profiling prioritizes drug combinations in CLL.
Nature Chemical Biology
doi:10.1038/s41589-018-0205-2


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