Avatare helfen dabei, Glioblastom-Behandlungen individuell anzupassen

Glioblastom ist ein aggressiver und schwer zu behandelnder Hirntumor bei Erwachsenen. Im Durchschnitt überleben die Patienten nur 1,5 Jahre. Der Standard der Behandlung dieser Krankheit, der eine Operation mit anschließender Bestrahlung und Chemotherapie umfasst, hat sich in 18 Jahren nicht geändert. Dies liegt zum Teil daran, dass Krebs sehr unterschiedlich ist und viele Unterschiede zwischen den Patientenpopulationen aufweist. Zweitens tricksen diese Krebszellen den Körper auch heimlich aus: Sie rekrutieren sogar Immunzellen, sogenannte Makrophagen, um ihnen zu helfen. Drittens sind sie für die meisten Krebsmedikamente unzugänglich, da diese nur begrenzt in das Gehirngewebe eindringen können. Neben der Standardbehandlung testen Onkologen Medikamente an Glioblastom-Patienten ohne Garantie, dass sie wirken, oft begleitet von negativen Nebenwirkungen.

„Diese Patienten brauchen wirklich neue Behandlungen“, sagte Professor Holger Gerhardt, leitender Autor der Studie und stellvertretender wissenschaftlicher Direktor des Max-Delbrück-Centrums in Berlin. sagt. „Es ist sehr wichtig, Patienten zu identifizieren, die auf eine bestimmte Behandlung ansprechen oder nicht.“

Die leitende Autorin und Krebsforscherin Lise Finotto vom VIB-KU Leuven Zentrum für Krebsbiologie in Belgien und zuvor am Max-Delbrück-Zentrum und ihre leitenden Mitarbeiter Gerhardt und Professor Frederik De Smet von der KU Leuven haben eine Screening-Plattform entwickelt. entwickelt werden, um neue Angriffspunkte für Medikamente gegen Glioblastome zu finden. Es kann auch verwendet werden, um zu überprüfen, ob ein bestimmter Patient auf die Behandlung anspricht. Studieren Sie „EMBO Molekulare Medizin“ Es wurde in der Zeitschrift veröffentlicht.

Um zu verstehen, wie Makrophagen mit Glioblastomzellen verschiedener Patienten interagieren könnten, erstellten Forscher Zebrafisch-„Avatare“. Sie erschufen. Gerhardts Labor arbeitet intensiv mit Zebrafischen. Diese drei Zentimeter langen Fische gelten als gute Modellorganismen, da ihre Embryonen durchscheinend sind und man so beobachten kann, was im Inneren vor sich geht.

Ein unerwartetes Überleben

Finotto untersuchte Glioblastom-Stammzellen von sieben Patienten, die von Wissenschaftlern im De Smet-Labor gesammelt wurden, das eine lebende Gewebebank mit Glioblastom-Proben eingerichtet hatte. Indem er diese in Zebrafischembryonen injizierte, erstellte er Xenotransplantatmodelle, einen Avatar für jeden Patienten. Als er die Embryonen live fotografierte, wurde deutlich, dass sich die Glioblastomzellen gut an ihre neue Umgebung angepasst hatten. Er fand heraus, dass das Immunsystem des Zebrafisches als Teil der Immunantwort Makrophagen aussendet, um den Tumor zu bekämpfen. Allerdings wurden, wie beim Glioblastom typisch, Makrophagen unterdrückt. Tumore verfügen über verschiedene Mechanismen, um Makrophagen neu zu programmieren, um ihnen beim Wachstum zu helfen.

Finotto sagte: „Wir wollten lernen, wie man Makrophagen in einen tumorangreifenden Zustand versetzt.“ sagt. Und ein Hinweis ergab sich, als sie bemerkten, dass der Tumor eines Patienten die normale Makrophagenreaktion nicht unterdrückte.

De Smet von der KU Leuven sagte: „Nach genauerer Untersuchung der medizinischen Details wurde dieser Patient als ‚Langzeitüberlebender‘ betrachtet.“ „Wir haben herausgefunden, dass er der ist, für den wir ihn ausgeben.“ sagt. „Dies ist die Bezeichnung für Patienten mit Glioblastom, einer äußerst seltenen Form von Hirntumor, deren Überleben mehr als fünf Jahre beträgt.“

Testplattform

Finotto sagt, ihre Neugier gegenüber dem Patienten sei die treibende Kraft hinter dem Projekt. Als sie Tumorzellen und Makrophagen gemeinsam kultivierten und eine Einzelzell-RNA-Sequenzierung durchführten, stellten sie fest, dass das LGALS1-Gen im Tumor des Langzeitüberlebenden im Vergleich zu den anderen herunterreguliert war. Frühere Studien haben auch gezeigt, dass die Stummschaltung von LGALS1 in Glioblastomzellen zu einem längeren Überleben führen kann.

Wissenschaftler bestätigten ihre Ergebnisse, indem sie das Gen in der Probe eines anderen Patienten ausschalteten und beobachteten, dass der Tumor in Zebrafischmodellen weniger invasiv wurde.

Finotto sagt, dass diese Plattform verwendet werden kann, um andere vielversprechende Ziele als LGALS1 bei der Behandlung von Glioblastomen zu identifizieren. Und mit etwas Raffinesse können Zebrafisch-Avatare verwendet werden, um zu bestimmen, welche Behandlungen funktionieren. Gerhardt sagt, dass Forscher möglicherweise in der Lage sein könnten, die Zellen zu finden, die eine Tumorrückbildung verursachen, indem sie untersuchen, ob Tumorzellen von bestimmten Patienten, denen Zebrafische injiziert wurden, auf die Behandlung mit verschiedenen Medikamenten reagieren.

De Smet sagte: „Ausgestattet mit diesen Informationen können wir Onkologen informieren und ihnen helfen, fundiertere Behandlungsentscheidungen für den Patienten zu treffen.“ er sagt.