Hoffnung auf innovative Behandlung fusionsbedingter Krebsarten

Mit der molekularen Schere CRISPR/Cas9 haben Forschende der Universität Aarhus eine Gentherapie entwickelt, die im Labor die Zellteilung bei einem Subtyp der Akuten Myeloischen Leukämie (AML) stoppen kann.

Ihre neue Studie stellt damit eine vielversprechende Behandlungsmethode für fusionsbedingte Krebsarten vor, die derzeit oft schwer zu heilen sind. Diese fusionsbedingten Krebsarten werden durch einen Fehler bei der Zellteilung verursacht, der zu einer Fusion verschiedener Gene führt. Diese Fusion verursacht Krebs und treibt das unkontrollierte Zellwachstum voran.

Die Studie wurde gerade in der Fachzeitschrift “Leukemia” veröffentlicht. Obwohl sie sich auf Blutkrebs konzentriert, werden auch viele andere Krebsarten durch Fusionsgene gesteuert, beispielsweise einige Lungenkrebsarten und Sarkome. Die Forscher gehen davon aus, dass diese Technologie zu einer Plattformtechnologie für bestimmte Krebsarten werden kann, die durch Fusionsgene gesteuert werden.

Ein Paradigmenwechsel in der Krebstherapie

Bisher wurde diese Gentherapie im Labor an Zelllinien und Mäusen durchgeführt. Doch die Ergebnisse seien ein wichtiger Schritt zur Entwicklung einer neuen Behandlungsform, die auf die Auslöser der Krankheit abzielt, erklärt Studienautorin PD Dr. Maja Ludvigsen von der Abteilung für klinische Medizin der Universität Aarhus, Dänemark.

Kurz gesagt, den Forschenden ist es gelungen, Gene zu schneiden, die bei durch Fusion bedingten Krebstypen falsch miteinander verschmolzen sind und ein fatales Signal an die Zellen senden, sich unkontrolliert zu teilen. Wenn das Fusionsgen durchtrennt wurde, hörten die Krebszellen auf, sich zu teilen.

In dieser Studie haben die Forscher diese Behandlung in einem Labor-Setting bei Zellen angewendet, indem sie die Zellmembran mithilfe von Elektrizität geöffnet haben – einer anerkannten Labormethode, die es Substanzen ermöglicht, durch die Zellmembran zu gelangen. Auf diese Weise kann das Enzym Cas9 zusammen mit Wegweisern, die aus RNA bestehen (guideRNAs), das Gen angreifen.

„Man kann diese Methode im Labor anwenden, aber nicht bei Patienten. Wir müssen untersuchen, wie wir sowohl Scheren als auch guideRNAs in die Krebszellen bringen können“, führt Ludvigsen aus und fügt hinzu, dass die Autoren in einer Parallelstudie bereits daran arbeiten, Fettpartikel als Liefermethode zu verwenden. Diese Methode hat als Lieferstrategie mit dem mRNA-Impfstoff gegen Covid 19 sehr gut funktioniert.

Bisher haben die Forscher Krebszell-Linien in die Flanken von Mäusen eingeschleust. Die unbehandelten Zelllinien wuchsen zu großen Tumoren, während die behandelten Zellen, die der Gentherapie ausgesetzt waren, bevor sie in die Mäuse eingeführt wurden, zu viel kleineren oder gar keinen Tumoren führten.

„Unsere Gentherapie scheint im Labor äußerst effektiv zu sein. Wir wissen nicht, ob wir die Therapie wirksam genug machen können, um alle Krebszellen anzugreifen. Aber es gibt im Bereich der Krebsforschung eine Hypothese, die besagt, dass wenn der Großteil der Krebszellen durch eine Behandlung zerstört wird, sich das Immunsystem um den Rest kümmert “, erläutert Ludvigsen.

Die nächste Aufgabe besteht darin, zu zeigen, dass die Behandlung mit der am besten geeigneten Verabreichungsmethode auch bei Mäusen funktioniert, die an dem spezifischen fusionsgesteuerten Subtyp der Leukämie leiden.

Die Forschenden wollen zudem untersuchen, ob diese Strategie eine neue und bessere Behandlungsoption für andere fusionsbedingte Krebsarten sein könnte. Aber das ist noch ein weiter Weg. So wissen die Forscher beispielsweise noch nichts über mögliche Nebenwirkungen dieser Gentherapie.

„Eine der Herausforderungen besteht darin, dass wir, wenn wir die DNA in einer Krebszelle schneiden, in der das Chromosom falsch platziert ist, das gleiche Chromosom auch in anderen gesunden Zellen schneiden. Da das Fusionsgen in gesunden Zellen nicht vorhanden ist, besagt unsere Theorie, dass gesunde Zellen ihre DNA selbst reparieren können, aber das müssen wir natürlich genauer untersuchen“, erklärt Ludvigsen.

Hoffnung auf eine wirksamere Behandlung

Die in Zusammenarbeit zwischen Forschern der Abteilung für Klinische Medizin und der Abteilung für Biomedizin der Universität Aarhus entstandenen Ergebnisse stellen einen wichtigen Schritt zum Verständnis und zur Behandlung fusionsbedingter Krebsarten dar.

„Dies befindet sich noch im Stadium der translationalen Forschung, aber es ist ein Durchbruch, weil es uns gelungen ist, die CRISPR/Cas9-Technologie als gezielte Behandlung für das spezifische Fusionsgen zu nutzen, das den Krebs antreibt“, unterstreicht Ludvigsen, die hofft, dass klinische Studien mit dieser Behandlungsform innerhalb von fünf Jahren beginnen können.

„Auch wenn noch viel Arbeit vor uns liegt, machen die Ergebnisse Hoffnung auf eine wirksame Behandlung für Patienten, die bisher nur begrenzte Möglichkeiten hatten. Ich hoffe, dass wir in Zukunft eine schonendere und effektivere Behandlung ohne schwerwiegende Nebenwirkungen einführen können“, ergänzt die Wissenschaftlerin.