Knochenmetastasen verstehen und verhindern

Das DFG-Schwerpunktprogramm „µBONE – Kolonisierung und Interaktionen von Tumorzellen innerhalb der Knochenmikroumgebung“ erhält weitere Förderung über acht Millionen Euro.

Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der TU Dresden und des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus bekommen erneut die Möglichkeit, in einem wissenschaftlichen Netzwerk mit Arbeitsgruppen aus Hamburg, Heidelberg, Erlangen, Mannheim, Bonn, Würzburg, Leipzig, München, Regensburg sowie Frankfurt am Main, an der Erforschung von Knochenmetastasen zusammenzuarbeiten. Dabei sollen Forschungsergebnisse rascher in die klinische Anwendung übertragen werden. Das Schwerpunktprogramm 2084 „μBONE – Kolonisierung und Interaktionen von Tumorzellen innerhalb der Knochenmikroumgebung“ wird mit insgesamt acht Millionen Euro gefördert. Allein die Dresdner Arbeitsgruppen erhalten davon 3,9 Millionen Euro, vermeldet die TU Dresden.

Knochenmetastasen gelten im Frühstadium als unsichtbare Gefahr bei vielen Krebsarten, vor allem bei Brust- und Prostatakrebs, den häufigsten Tumoren von Frauen und Männern. Im weiteren Verlauf können sie zu pathologischen Frakturen, starken Schmerzen, Lähmungen und einer eingeschränkten Beweglichkeit mit der Folge einer schlechten Überlebenschance betroffener Patienten führen. Trotz oder gerade aufgrund der verbesserten Überlebenschancen vor allem bei Brust- und Prostatakrebs erleben die Betroffenen heute das Auftreten von Knochenmetastasen in bis zu 80 Prozent im fortgeschrittenen Tumorstadium, so die TU Dresden. Neben diesen beiden Tumorarten steht nach Angaben der Universität vor allem das multiple Myelom als maligne Erkrankung von Plasmazellen im Knochenmark im Mittelpunkt. Für diese fortgeschrittenen Stadien seien mittlerweile wirksame und gut verträgliche Medikamente verfügbar, wie das Aminobisphosphonat Zoledronsäure oder der RANKL- Antikörper Denosumab. Für das skeletal metastasierte Prostatakarzinom habe sich das radioaktive 223Radium bewährt, welches von durch Tumorzellen stimulierten knochenbildenden Osteoblasten analog zu Kalzium in den Knochen eingebaut wird und dann als Alpha-Strahler innerhalb weniger Mikrometer diese Tumorzellen gezielt zerstört.

Der Ansatz des µBONE-Konsortiums ist es, so die TU, Knochenmetastasen möglichst früh zu erkennen bzw. durch ein besseres Verständnis der Faktoren, den Prozess komplett zu unterbinden, der den Knochen so anziehend für Tumorzellen macht. Das Konsortium aus Vertretern der Medizin, Biologie, Biochemie, Biotechnologie und Biomaterialforschung nehme dabei unter anderem extrazelluläre Vesikel mit Mikro-RNAs, die zelluläre Seneszenz, Membranstrukturen sowie die zellulären Besonderheiten der drei Knochenzellen, Osteoblasten, Osteoklasten und Osteozyten im Dialog mit Tumorzellen in den Fokus. Ferner würden die Mechanismen der Strahlenresistenz untersucht und dem Konzept der „Liquid Biopsy“, der Analyse zirkulierender Tumorzellen, weiter nachgegangen.

Folgende Projekte aus Dresden werden gefördert:
– M Rauner & B Busse, Bone Lab Dresden & Zentrum für Experimentelle Medizin, Hamburg: Role of osteocyte steatosis as underlying mechanisms of the impaired osteocyte network due to bone metastasis.
– S Conrad & L Hofbauer, BoneLab Dresden & Zentrum für Gesundes Altern: Role of extracellular vesicles and their miRNA cargo in prostate cancer.
– A Dubrovska, M Krause & A Linge, OncoRay: Radioresistant prostate cancer stem-like cell populations with bone metastasis-initiating properties.
– T Rachner & A Göbel, BoneLab Dresden: Role of Dickkopf-1 as a mediator of inflammation in osteotropic cancers.
– R Jessberger, Institut für Physiologische Chemie: Control of Tumor Cell – Bone Metastasis by Regulation of F-Actin Dynamics.
– H Weidner & M Merz, Bone Lab Dresden & Klinik und Poliklinik für Hämatologie, Zelltherapie und Hämostaseologie, Leipzig: Deciphering pathogenesis, treatment and reversibility of myeloma bone disease at a single cell resolution.
– M Rauner & B Wielockx, Bone Lab Dresden & Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin: The impact of hypoxia pathway proteins in bone marrow niche cells during metastasis homing to bone.
– L Hofbauer, Zentrum für Gesundes Altern: Coordination and Clinical Translation.