Bei inoperablen Hirntumoren: Kann eine Blutprobe Auskunft über die passende Strahlendosis geben?

Dr. Maximilian Deng vom Universitätsklinikum Heidelberg (UKHD) erhält das Else Kröner Memorialstipendium. Seine Forschungsarbeit zu Tumormarkern aggressiver Meningeome im Blut wird zwei Jahre lang mit 250.000 Euro gefördert. Denn bislang ist keine angepasste Bestrahlungsplanung möglich, wenn keine Tumorgewebeprobe gewonnen werden kann.

Ein genauer Blick in die „Mülltüten“ von Tumorzellen könnte die Therapie von Patienten mit Meningeomen verbessern. Bei dem zellulären Abfall, den Deng, tätig an der Klinik für Radioonkologie und Strahlentherapie des UKHD, im Blick hat, handelt es sich unter anderem um Bruchstücke der DNA der Hirntumorzellen, die diese, in Fetthüllen eingetütet, ins Blut abgeben.

In den kommenden zwei Jahren wird er – finanziert durch ein Else Kröner Memorialstipendium – untersuchen, ob die Analyse dieser DNA-Fragmente zuverlässig Auskunft über die Aggressivität des jeweiligen Meningeoms, sein Ansprechen auf die Bestrahlung oder ein Wiederauftreten nach der Behandlung geben können. Profitieren würden davon insbesondere Patienten, bei denen der Tumor nicht operativ entfernt und auch keine Gewebeprobe für die histopathologische Beurteilung des Tumors gewonnen werden kann. Bei ihnen ist bislang keine angepasste Bestrahlungsplanung möglich.

Das Stipendium der Else Kröner-Fresenius-Stiftung ist mit insgesamt 250.000 Euro dotiert. Dank dieser Förderung kann Deng sich zwei Jahre lang von seinen klinischen Aufgaben freistellen lassen und sich in Vollzeit seinem Projekt widmen. Damit soll, so die Stiftung, sein besonders erfolgversprechendes medizinisches Forschungsvorhaben signifikant weitergebracht und der Grundstein zur wissenschaftlichen Selbständigkeit und zur Karriere als Clinician Scientist gelegt werden. Bundesweit wurden in diesem Jahr neun Stipendien vergeben.

In Deutschland erkranken jährlich etwa 6000 Menschen an einem Meningeom. Meningeome sind die häufigsten Hirntumoren bei Erwachsenen. Sie sind zwar überwiegend gutartig, können aber auch hochaggressiv und tödlich sein. Eine zuverlässige Klassifizierung ist daher entscheidend für Therapieplanung und -erfolg.

Das Problem: Einteilung und Risikoabschätzung basieren derzeit auf der Beurteilung und genetischen Analysen von Gewebeproben, die während der operativen Entfernung des Tumors gewonnen werden. Ist eine Operation ebenso wie die Entnahme einer Gewebeprobe aufgrund der Lage des Tumors nicht möglich, kann das radioonkologische Behandlungsteam die nötige Bestrahlungsdosis und den nötigen Sicherheitssaum um den Tumor nur abschätzen. „Wir benötigen zusätzliche Informationen, um eine der Tumoraggressivität angepasste Bestrahlungsplanung durchführen und so eine Über- oder Untertherapie für die Patienten vermeiden zu können“, erläutert Deng.

Diese Informationen könnte das Zellmaterial liefern, das der Tumor, sauber in Fetthüllen verpackt (Exosomen), in den Blutkreislauf entsorgt. Denn selbst wenn es sich dabei nur um DNA-Bruchstücke handelt, könnte die Methylierung ausreichend Informationen über den Tumor liefern, vermutet Deng und will dies nun mit Hilfe der wegweisenden Vorarbeiten der Sektion Molekulare Neuropathologie der Abteilung Neuropathologie am UKHD nachweisen.

Die Sektion um Prof. Felix Sahm entwickelte in den letzten Jahren anhand von Gewebeproben ein molekulares Klassifizierungssystem für Meningeome, das auf eben diesen epigenetischen Signaturen der Tumor-DNA fußt. So kann die bruchstückhafte Information aus den Exosomen im Blut mit den Daten des Klassifizierungssystems abgeglichen werden. Bildlich gesprochen: Wer einzelne Puzzlesteine unter dem Sofa findet, kann sie erst dann einem Motiv zuordnen, wenn er sie mit den Bildern auf den Verpackungen der in Frage kommenden Puzzles vergleichen kann.

Ebenfalls nur unzureichend zu klären ist bislang die Frage, ob und wie schnell ein Tumor nach der Behandlung – egal, ob Operation oder Strahlentherapie – weiter- oder nachwächst. Nach Abschluss einer Bestrahlungstherapie ist beispielsweise mittels Magnetresonanztomographie (MRT) zum Teil erst nach vielen Monaten eine Veränderung der Tumorgröße erkennbar und somit klar, ob die Bestrahlung erfolgreich war.

„Wir möchten in den kommenden zwei Jahren daher nicht nur prüfen, ob die Exosomen im Sinne einer ‘Liquid Biopsie’ eine Klassifizierung inoperabler Tumoren erlauben, sondern auch ob sie sich als Biomarker für das Ansprechen auf die Strahlentherapie oder zur Früherkennung von erneutem Wachstum des Meningeoms eignen“, so Deng. In einer Ende 2023 startenden Studie mit 60 Patienten, die am UKHD nach aktuellen Therapiestandards behandelt werden, wird er dazu anhand regelmäßiger Bluttests prüfen, wie sich die Menge der Exosomen im Blut nach der Behandlung entwickelt, wann sie nach der Bestrahlung abfällt, ob sie sofort bei Aktivität des Tumors wieder ansteigt oder erst mit Verzögerung wieder messbar wird.