Prostatakrebszellen: Wichtige Merkmale für Therapieansprechen sowie Resistenz identifiziert

In einer neuen Prostatakrebs-Studie haben Forscher der University of Michigan zelluläre Merkmale identifiziert, die bestimmen, ob die Tumorzellen auf die Behandlung ansprechen.

Der daraus resultierende Zellatlas enthüllt potenzielle therapeutische Angriffspunkte, die helfen könnten, Behandlungsresistenzen entgegenzuwirken. Erschienen ist die Studie in den „Proceedings of the National Academy of Sciences“.

Drei moderne Ansätze kombiniert

Um Resistenzen gegen die Androgendeprivationstherapie (ADT) zu verstehen, haben sich Forscher bisher auf gentechnisch veränderte Mausmodelle verlassen. Keines dieser Modelle konnte den vollständigen Krankheitsverlauf beim Menschen erfassen. Daher nutzte das Team in der aktuellen Studie verschiedene moderne Ansätze, darunter die Einzelzell-RNA-Sequenzierung, Einzelzell-Multiomics-Daten und räumliche Transkriptomik, um einen Zellatlas zu erstellen.

Durch die Sequenzierung muriner Prostatazellen identifizierten die Wissenschaftler verschiedene Zelltypen und ihre Positionen in der Prostata, welche Typen die Krankheit vorantreiben und wie sie dies tun.

„Dies ist das erste Mal, dass diese drei Instrumente eingesetzt wurden, um einen integrierten Überblick über das Ansprechen und die Resistenz von Prostatakrebs auf die Behandlung zu erhalten“, erklärte Dr. Sethu Pitchiaya, Assistenzprofessor für Urologie und Mitglied des Rogel Cancer Center. „Durch den Vergleich unserer Ergebnisse mit öffentlich verfügbaren Sequenzierungsdaten von Menschen konnten wir Parallelen zur menschlichen Prostata und der Erkrankung ziehen.“

Erhöhte Aktivität von mehr als 20 Genen nach ADT

Der umfassende Zellatlas biete Forschern einen neuen Rahmen, um zu verstehen, wie sich Prostatatumoren unter einer Therapie entwickeln, so Dr. Arul Chinnaiyan, S.P. Hicks Professor für Pathologie und Urologie und Forscher am Howard Hughes Medical Institute.

Das Team fand heraus, dass die ADT die zellulären Interaktionen in der Prostata von Mäusen verändert und Signalwege aktiviert, die für den Umgang mit Stress und die Entwicklung neuer Zellen nützlich sind. Die Aktivität von mehr als 20 Genen – darunter solchen der AP-1- und Klf-Familie – war erhöht.

Obwohl sich die Prostata von Maus und Mensch strukturell unterscheidet, waren dieselben Gene auch bei Patienten erhöht, die sich einer ADT unterzogen hatten, insbesondere bei Patienten mit Resistenz.

Das Team möchte dieses Konzept erweitern, um menschliche Gewebeproben zu sequenzieren und eine umfassende Liste von Indikatoren für das Therapieansprechen und therapeutische Zielmoleküle zu erstellen. Obwohl viele der in dieser Studie identifizierten Proteine schwer medikamentös zu behandeln sind, erforscht das Team neue Wege dafür.

„Diese Studie enthüllt nicht nur die verborgene Vielfalt der Prostatazelltypen, sondern identifiziert auch die Mechanismen, die es Krebszellen ermöglichen, die ADT zu überleben“, fügte Chinnaiyan hinzu. „Diese Erkenntnisse liefern einen Leitfaden für die Entwicklung von Therapien der nächsten Generation, die darauf abzielen, Therapieresistenzen bei fortgeschrittenem Prostatakrebs zu verhindern oder zu überwinden.“