Strahlentherapie bei Darmkrebs: Wirksamer durch IDO1-Blockade

Forscher der Medizinischen Fakultät der Washington University in St. Louis (USA) scheinen einen Weg gefunden zu haben, die Strahlentherapie bei Darmkrebs wirksamer zu gestalten, indem sie ein Protein hemmen, das in Krebszellen im Darm vorkommt. Der Ansatz trägt auch dazu bei, gesundes Gewebe vor den negativen Auswirkungen der Strahlung zu schützen.

Die Wissenschaftler untersuchten Zellen, Mäuse und Tumorproben von Krebspatienten und zielten auf das Enzym Indoleamin-2,3-Dioxygenase 1 (IDO1) ab. Die Behandlung von Tumorzellen mit einem Medikament, das dieses Enzym hemmt, beseitigte Darmkrebs nicht vollständig. Auch eine Strahlentherapie allein war dazu nicht in der Lage. Als die Forscher das Medikament mit einer Bestrahlung des Tumors kombinierten, wuchsen die Krebszellen langsamer und hörten in einigen Fällen vollständig auf, sich zu vermehren.

„In jedem Modell, das wir untersucht haben, erwies sich die Kombinationstherapie als vielversprechend“, sagt Seniorautor Matthew A. Ciorba, außerordentlicher Professor für Medizin und Direktor des Inflammatory Bowel Disease Center an der Washington University. „Keine der beiden Strategien war für sich allein vollständig wirksam, aber die Kombination war sehr effektiv, was zu mehr Zelltod innerhalb von Tumoren, einer höheren Aktivierung des Immunsystems und einem besseren Schutz von gesundem Gewebe führte.“

Der Gastroenterologe Ciorba hatte das IDO1-Protein in Forschungsarbeiten zur Behandlung von entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa untersucht. Das IDO1-Gen ist bei diesen Erkrankungen sehr aktiv, ebenso wie bei Darmkrebs.In der aktuellen Studie behandelten die Forscher Darmkrebs-Zelllinien mit Bestrahlung und stellten fest, dass die Zellen nach einer Einzeldosis mehr IDO1-Protein produzierten. Sie untersuchten auch Tumorproben von Patienten mit Darmkrebs und beobachteten, dass diese Zellen bei Bestrahlung mehr von dem Protein produzierten. Weitere Experimente deuteten darauf hin, dass das Protein Krebszellen vor den Auswirkungen von Strahlung schützen könnte.

„In früheren Studien hatten wir festgestellt, dass das Fehlen des Proteins die Wahrscheinlichkeit verringert, dass Mäuse Darmkrebs entwickeln, wenn die Tiere Karzinogenen ausgesetzt sind“, bereichtet der Erstautor der Arbeit, Baosheng Chen. „Die Blockade des Proteins mit dem Inhibitor war jedoch in Tiermodellen für Darmkrebs nicht so effektiv wie erwartet. Daher lag der Schwerpunkt unserer Untersuchung darauf, ob wir diesen Inhibitor mit einer anderen Therapie kombinieren können, die wir bereits verwenden – wie zum Beispiel Bestrahlung – um den Krebs effektiver zu behandeln.“

Die Verwendung von Verfahren zur Blockade des IDO1-Gens sowie des Prüfpräparates Epacadostat zur Blockade der Proteinaktivität machte die Bestrahlung bei der Verlangsamung des Tumorwachstums wirksamer. Die Kombination der Strategien trug bei 40 Prozent der von den Forschern untersuchten Tumoren zur Schrumpfung bei.

Bei Mäusen führte die Kombination von Bestrahlung und Hemmung des Proteins auch dazu, dass Tumoren außerhalb des Primarius befanden, schrumpften oder langsamer wuchsen. In anderen Experimenten verhinderte die Kombinationstherapie das Wiederauftreten der Krebserkrankung.

„Es wirkte fast wie ein Impfstoff“, berichtet Ciorba. „Mäuse, die die kombinierten Therapien erhielten, entwickelten mit geringerer Wahrscheinlichkeit andere Krebserkrankungen des gleichen Typs.“

Die Forscher testen nun den Ansatz bei Darmkrebspatienten. „Unsere Patienten mit Rektumkarzinom erhalten zuerst eine Bestrahlung und dann eine Chemotherapie“, erläutert Koautor Dr. Haeseong Park. „Nach Bestrahlung und Chemotherapie werden die Patienten erneut untersucht. Wenn sie immer noch Anzeichen von Krebs zeigen, werden sie operiert. Derzeit muss mehr als die Hälfte unserer Patienten operiert werden. Unsere laufende klinische Studie ist jedoch darauf ausgelegt, Bestrahlung mit IDO1-Blockade zu kombinieren, um den Prozentsatz derjenigen Patienten zu senken, die schließlich operiert werden müssen. Dabei sollen sie auch vor mit der Bestrahlung verbundenen Toxizitäten geschützt werden.“

Da das Protein auch bei anderen Krebserkrankungen des Abdomens und des Beckens überexprimiert wird, könne eine Blockade seiner Aktivität auch bei anderen Krebsarten hilfreich sein, betonte Ciorba. „Es könnte möglich sein, diese Strategie zu erweitern und sie bei der Behandlung von Speiseröhren-, Gebärmutterhals- und Eierstockkrebs anzuwenden“, sagt er.