Epigenetische Analyse von Glioblastomen: Neue Perspektive für die Präzisionsmedizin

Die Epigenetik spielt bei Glioblastomen eine wesentliche und oft unterschätzte Rolle: Sie beeinflusst das Fortschreiten des Tumors unabhängig von der genetischen DNA-Sequenz. Forschende aus Österreich zeigen nun, wie die epigenetische Analyse von Tumorproben für eine bessere Diagnostik und gezieltere Behandlung von Glioblastomen hilfreich sein kann.

Viele neue Therapieansätze zur Behandlung von Glioblastomen scheiterten in den vergangenen zehn Jahren daran, dass sich die Krebszellen von Patienten auf molekularer Ebene jeweils oft stark voneinander unterscheiden. Dies führt zu einer evolutionären Selektion, bei der diejenigen Zellen überleben und sich vermehren, die gegen das jeweils verwendete Medikament resistent sind und letztlich den Patienten töten.

Um wirksamere Therapien für Glioblastome zu entwickeln, ist es entscheidend, die molekulare Vielfalt der Tumorzellen im Detail zu erforschen, denn hier liegt der Ursprung von Medikamenten-Resistenzen. Dabei geht es nicht nur um reine Genetik. Jüngste Studien deuten nämlich auf die Bedeutung epigenetischer Veränderungen hin. Ob und wie genau sich die epigenetische Regulation beim Fortschreiten von Glioblastomen verändert, war bisher weitgehend unerforscht.

Das Team von Christoph Bock, Forschungsgruppenleiter am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, untersuchte in seiner neuesten Studie die Rolle der Epigenetik im Krankheitsverlauf von Glioblastomen. Dazu analysierten die Wissenschaftler die DNA-Methylierung in Tumorproben von mehr als 200 Glioblastom-Patienten. Besonderes Augenmerk richteten die Forscher auf Veränderungen der DNA-Methylierung während des Fortschreitens der Krankheit. In Zusammenarbeit mit der Medizinischen Universität Wien und Klinikern in acht Spitälern Österreichs konnten die Forscher epigenetische Veränderungen identifizieren, die eng mit dem Krankheitsverlauf der Glioblastome assoziiert sind. Die neuen Erkenntnisse erlauben außerdem eine bessere Einschätzung der Prognose einzelner Patienten auf Basis epigenetischer Daten.

Durch die Kombination epigenetischer Daten mit bildgebenden Verfahren und digitaler Pathologie konnte die Studie Gemeinsamkeiten von Glioblastomen auf molekularer, zellulärer und Organ-Ebene aufzeigen. Die neuen Erkenntnisse können nun zur Klassifikation der Tumorerkrankungen herangezogen werden. „Die Sequenzierung der DNA-Methylierungen – als einzelner Test – kann dazu benutzt werden, um eine große Bandbreite an klinisch relevanten Tumoreigenschaften vorherzusagen“, erklärte CeMM PhD-Studentin Johanna Klughammer, eine der beiden Erstautorinnen der Studie. „Damit stellt sie einen wirkungsvollen Ansatz dar, um die molekulare Heterogenität dieser Hirntumore zu charakterisieren.“

Originalpublikation:
Klughammer J. et al.: The DNA methylation landscape of glioblastoma disease progression shows extensive heterogeneity in time and space. Nature Medicine, 27. August 2018