Neue Ergänzung von Standardtherapien beim NSCLC: Potenzial zur Verlängerung des progressionsfreien Überlebens

US-Forscher haben ein fortschrittliches mathematisches Modell entwickelt, das vorhersagt, wie neuartige Behandlungskombinationen das progressionsfreie Überleben von Patienten mit Nichtkleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) deutlich verlängern könnten.

Mittels fortschrittlicher mathematischer Modellierung hat ein Team unter der Leitung von Dr. Prashant Dogra und Dr. Zhihui „Bill“ Wang, vom Mathematics in Medicine Program am Houston Methodist Research Institute (USA) ursprünglich am MD Anderson Cancer Center (ebenfalls USA) begonnene Forschungsarbeiten zum Molekül Anti-miR-155 an Mäusen erweitert. Dogra und Wang untersuchten das klinische Potenzial von Anti-miR-155 an simulierten Patienten und identifizierten neuartige Medikamentenkombinationen, die die Wirksamkeit der Behandlung und das progressionsfreie Überleben deutlich verbessern könnten.

MicroRNA-155 (miR-155) spielt bekanntermaßen eine entscheidende Rolle bei der Verschlechterung der Behandlungsergebnisse bei NSCLC, da es zur Arzneimittelresistenz und Immunsuppression beiträgt. Insbesondere erhöhte miR-155-Werte können Tumoren Beihilfe dazu leisten, dass sie der Identifizierung durch das Immunsystem entgehen. Die Wirksamkeit von Standardtherapien wie Chemotherapie und Immuntherapie nimmt ab. Um dem entgegenzuwirken, haben Wissenschaftler versucht, ein synthetisches therapeutisches Molekül namens Anti-miR-155 zur Neutralisierung der negativen Auswirkungen von miR-155 einzusetzen.

„Dadurch steigern wir die Wirksamkeit aktueller Standardbehandlungen wie solche mit Cisplatin und Immuncheckpoint-Inhibitoren, was letztendlich zu verbesserten Überlebensraten führt, wie unser Modell zeigt“, erklärt Wang. „Indem wir die Überaktivität von miR-155 neutralisieren, können wir das Gleichgewicht im Immunsystem wiederherstellen und die Wirksamkeit von Krebsbehandlungen verbessern.“ Wang ergänzt, dass Chemotherapie, Immuntherapie und Anti-miR-155-Therapie als unterschiedliche, aber sich ergänzende Ansätze zur Behandlung des NSCLC angesehen werden, fügte Wang hinzu.

Reale biologische Daten zu Auswirkungen auf Tumorwachstum und Arzneimittelresistenz

Die Forscher kalibrierten ihr Computermodell mit präklinischen Daten aus dem Labor von Dr. George Calin am MD Anderson Cancer Center und nutzten Informationen aus Mausstudien. Diese lieferten reale biologische Daten dazu, wie sich Anti-miR-155 im Körper verhält ‒einschließlich der Auswirkungen auf Tumorwachstum und Arzneimittelresistenz. Dadurch konnten sie ihr mathematisches Modell verfeinern, um sicherzustellen, dass es die relevanten biologischen Prozesse genau darstellt. Die Forschenden modifizierten das Modell für die Anwendung am Menschen, indem sie Unterschiede zwischen den Arten, wie Körpergröße und Stoffwechsel, berücksichtigten. Somit konnten sie die Wirkung der Behandlung beim Menschen simulieren und vorhersagen, wie sie wirken könnte.

Aufgrund erheblicher biologischer Unterschiede besteht beim Übergang von Tiermodellen zu klinischen Studien normalerweise eine Unsicherheit. Das mathematische Modell von Wang, Dogra und ihrem Team hilft jedoch, diese Unsicherheit zu beseitigen, indem es durch umfangreiche Computersimulationen Einblicke in die Wirkung der Behandlung bei verschiedenen menschlichen Patienten liefert, Ergebnisse wie progressionsfreies Überleben vorhersagt und die besten Medikamentenkombinationen ermittelt.

„Durch die Kombination von In-vivo-Daten aus Tierstudien und fortgeschrittener mathematischer Modellierung zur Vorhersage der Wirkung der Therapie beim Menschen schließt diese Arbeit die kritische Lücke zwischen der präklinischen Entwicklung und der klinischen Umsetzung von Anti-miR-155 und bietet einen klaren Weg zur Erprobung dieser Behandlung am Menschen“, sagt Dogra. „Dieser Ansatz bietet eine solide Grundlage für die Gestaltung effektiverer klinischer Studien und trägt zur Beschleunigung des Prozesses bei, wodurch der Übergang von der präklinischen zur klinischen Prüfung effizienter und gezielter wird.“

Die nächsten Schritte der Forschenden werden sich auf weitere präklinische Tests konzentrieren, um die Sicherheit und Wirksamkeit der Anti-miR-155-Therapie in Kombination mit Standardmedikamenten zu bestätigen, bevor es zu Studien am Menschen kommt.
„Unser Ansatz, mathematische Modellierung mit therapeutischer Entwicklung zu kombinieren, könnte die Art und Weise revolutionieren, wie wir Patienten neue Krebsbehandlungen anbieten“, sagte Wang. „Dies geht über das NSCLC hinaus. Es könnte die Behandlungsentwicklung für viele Krebsarten beschleunigen.“