Medizin
13. Januar 2021 Ovarialkarzinom: Signalmolekül im Aszites für rezidivfreies Überleben
Ovarialkarzinome sind zudem häufig von einem Aszites begleitet, der tumorfördernde Signalmoleküle enthält. Wie diese Signalmoleküle den klinischen Verlauf des Eierstockkrebses beeinflussen, haben jetzt Wissenschaftler um PD Dr. Sabine Müller-Brüsselbach, Arbeitsgruppenleiterin am Institut für Molekularbiologie und Tumorforschung (IMT) der Philipps-Universität Marburg, sowie Dr. Silke Reinartz und Prof. Dr. Uwe Wagner von der Marburger Klinik für Gynäkologie, gynäkologische Endokrinologie und Onkologie untersucht. Ziel der Arbeiten des Forscherteams war es, eine Basis für neue prognostische und therapeutische Ansätze für die Behandlung des Ovarialkarzinoms zu entwickeln.
Der Einfluss der Tumormikroumgebung
Es ist heute unzweifelhaft, dass Tumore nur dann wachsen und metastasieren können, wenn Tumorzellen in ihrer Aktivität durch umliegende normale Zellen unterstützt werden. Hierzu zählen in erster Linie Immunzellen sowie Zellen des Bindegewebes. Die so entstehende Tumormikroumgebung beeinflusst auch den klinischen Verlauf und das Überleben in entscheidender Weise. Beim Ovarialkarzinom ist der maligne Aszites ein besonders relevanter Teil der Tumormikroumgebung (Worzfeld et al., 2017, Front Oncol.; Reinartz et al., 2019, Mol Oncol.). Von besonderer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang die Fresszellen des Immunsystems (Makrophagen), die über Signalmoleküle in der Tumormikroumgebung „umerzogen“ werden und als Folge die Tumorzellen nicht mehr eliminieren, sondern in ihrer Bösartigkeit fördern.
Im Rahmen eines von der Wilhelm Sander-Stiftung über zwei Jahre geförderten Forschungsprojektes machten die Marburger Forscher eine wichtige Entdeckung: „Wir konnten eine bestimmt Fettsäure (Arachidonsäure) im Aszites der Patientinnen mit deren rückfallfreiem Überleben in Zusammenhang bringen (siehe Abbildung) und zudem nachweisen, dass Arachidonsäure als Signalmolekül wirkt, welches die Aktivität der Makrophagen hemmt“, erklärt Sabine Müller-Brüsselbach die wichtigsten Befunde ihrer Untersuchungen. Demnach gelangt Arachidonsäure in die Makrophagen und führt dort zu Modifikationen spezifischer Proteine (Phosphorylierung), die unter anderem deren Fressaktivität regulieren. Diese Forschungsergebnisse wurden am 01.01.2021 im renommierten Journal Theranostics veröffentlicht. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass es pharmakologische Wirkstoffe gibt, die solche Veränderungen verhindern können. Ob diese Wirkstoffe auch die für die Makrophagen und den Krankheitsverlauf negative Wirkung der Arachidonsäure unterbinden können, untersuchen die Wissenschaftler in aktuell laufenden Arbeiten.
Erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Grundlagenforschern und Klinikern
Die Forschungsergebnisse der Marburger Forscher sind insbesondere das Resultat einer intensiven interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Molekularbiologie und Tumorforschung und der Klinik für Gynäkologie, deren Laboratorien im Zentrum für Tumor- und Immunbiologie (ZTI) unmittelbar benachbart sind. Das Team entwickelte ein erfolgreiches Konzept für eine enge Verzahnung von Klinik und Forschung. Konkret: Bei der Operation wird der Aszites mit Einverständnis der Patientin entnommen und in die Forschungslaboratorien am ZTI übermittelt, dort aufgearbeitet und detaillierten Analysen unterzogen. Der Aszites ist besonders wertvoll als Untersuchungsmaterial, da er sehr viele Tumor- und Immunzellen enthält und so Forschungsarbeiten mit einem direkten klinischen Bezug ermöglicht. „Ein herausragendes Beispiel fachübergreifender Zusammenarbeit zwischen klinischen und grundlagenorientierten Forschern“, betont Sabine Müller-Brüsselbach.
Nicht zuletzt aufgrund der Erfolge dieser Arbeiten realisieren die Forscherinnen und Forscher am Marburger ZTI zur Zeit ein wichtiges infrastrukturelles Projekt: „Als Beitrag hin zu einer personalisierten Medizin arbeiten wir am Aufbau einer Bio- und Datenbank speziell für Tumorzellen, Immunzellen und andere Bestandteile des Aszites von Ovarialkarzinom-Patientinnen“, sagt Prof. Dr. Rolf Müller, Leiter des ZTI. Diese Bio- und Datenbank ist weltweit einmalig und von allen beteiligten Kooperationspartnern online abrufbar. Sie erfasst alle relevanten experimentellen Labordaten sowie Patientendaten einschließlich klinischer Verläufe in anonymisierter Form.
Der Einfluss der Tumormikroumgebung
Es ist heute unzweifelhaft, dass Tumore nur dann wachsen und metastasieren können, wenn Tumorzellen in ihrer Aktivität durch umliegende normale Zellen unterstützt werden. Hierzu zählen in erster Linie Immunzellen sowie Zellen des Bindegewebes. Die so entstehende Tumormikroumgebung beeinflusst auch den klinischen Verlauf und das Überleben in entscheidender Weise. Beim Ovarialkarzinom ist der maligne Aszites ein besonders relevanter Teil der Tumormikroumgebung (Worzfeld et al., 2017, Front Oncol.; Reinartz et al., 2019, Mol Oncol.). Von besonderer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang die Fresszellen des Immunsystems (Makrophagen), die über Signalmoleküle in der Tumormikroumgebung „umerzogen“ werden und als Folge die Tumorzellen nicht mehr eliminieren, sondern in ihrer Bösartigkeit fördern.
Im Rahmen eines von der Wilhelm Sander-Stiftung über zwei Jahre geförderten Forschungsprojektes machten die Marburger Forscher eine wichtige Entdeckung: „Wir konnten eine bestimmt Fettsäure (Arachidonsäure) im Aszites der Patientinnen mit deren rückfallfreiem Überleben in Zusammenhang bringen (siehe Abbildung) und zudem nachweisen, dass Arachidonsäure als Signalmolekül wirkt, welches die Aktivität der Makrophagen hemmt“, erklärt Sabine Müller-Brüsselbach die wichtigsten Befunde ihrer Untersuchungen. Demnach gelangt Arachidonsäure in die Makrophagen und führt dort zu Modifikationen spezifischer Proteine (Phosphorylierung), die unter anderem deren Fressaktivität regulieren. Diese Forschungsergebnisse wurden am 01.01.2021 im renommierten Journal Theranostics veröffentlicht. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass es pharmakologische Wirkstoffe gibt, die solche Veränderungen verhindern können. Ob diese Wirkstoffe auch die für die Makrophagen und den Krankheitsverlauf negative Wirkung der Arachidonsäure unterbinden können, untersuchen die Wissenschaftler in aktuell laufenden Arbeiten.
Erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Grundlagenforschern und Klinikern
Die Forschungsergebnisse der Marburger Forscher sind insbesondere das Resultat einer intensiven interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Molekularbiologie und Tumorforschung und der Klinik für Gynäkologie, deren Laboratorien im Zentrum für Tumor- und Immunbiologie (ZTI) unmittelbar benachbart sind. Das Team entwickelte ein erfolgreiches Konzept für eine enge Verzahnung von Klinik und Forschung. Konkret: Bei der Operation wird der Aszites mit Einverständnis der Patientin entnommen und in die Forschungslaboratorien am ZTI übermittelt, dort aufgearbeitet und detaillierten Analysen unterzogen. Der Aszites ist besonders wertvoll als Untersuchungsmaterial, da er sehr viele Tumor- und Immunzellen enthält und so Forschungsarbeiten mit einem direkten klinischen Bezug ermöglicht. „Ein herausragendes Beispiel fachübergreifender Zusammenarbeit zwischen klinischen und grundlagenorientierten Forschern“, betont Sabine Müller-Brüsselbach.
Nicht zuletzt aufgrund der Erfolge dieser Arbeiten realisieren die Forscherinnen und Forscher am Marburger ZTI zur Zeit ein wichtiges infrastrukturelles Projekt: „Als Beitrag hin zu einer personalisierten Medizin arbeiten wir am Aufbau einer Bio- und Datenbank speziell für Tumorzellen, Immunzellen und andere Bestandteile des Aszites von Ovarialkarzinom-Patientinnen“, sagt Prof. Dr. Rolf Müller, Leiter des ZTI. Diese Bio- und Datenbank ist weltweit einmalig und von allen beteiligten Kooperationspartnern online abrufbar. Sie erfasst alle relevanten experimentellen Labordaten sowie Patientendaten einschließlich klinischer Verläufe in anonymisierter Form.
Quelle: Wilhelm Sander-Stiftung
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