Mögliche neue Therapie

Genaue Entschlüsselung von Brustkrebszellen

Forschende der Universität Zürich und von IBM Research haben die unterschiedliche Zusammensetzung aus Krebs- und Immunzellen von mehr als hundert Brusttumoren erforscht. Ihre Erkenntnis: Aggressive Tumoren werden häufig von einer einzigen Tumorzellart dominiert.

Brustkrebs

Das Bild stellt einen invasiven Brustkrebs dar, welcher aus vielen verschiedenen Tumorzellarten besteht und von vielartigen Immunzellen umgeben und infiltriert wird. | Johanna Wagner/UZH

Jedes Jahr wird weltweit bei mehr als 1,7 Millionen Frauen Brustkrebs diagnostiziert und für etwa eine halbe Million Patientinnen verläuft die Krankheit tödlich. Im Kampf gegen Brustkrebs werden neuartige Therapieansätze erforscht, die Krebszellen gezielter treffen und zusätzlich das tumorassoziierte Immunsystem aktivieren sollen. Bislang noch wenig bekannt ist jedoch, welche verschiedenen Krebs- und Immunzellen innerhalb eines Tumors vorhanden sind und wie sich dies von Patientin zu Patientin unterscheidet.

Brustkrebszelle

In einem großen internationalen Verbund, an dem auch zahlreiche DKFZ-Forscher beteiligt waren, haben Wissenschaftler nun genomweite Assoziationsstudien mit einer Abschätzung der Genaktivität kombiniert. So konnten sie 48 Gene identifizieren, deren Aktivität mit Brustkrebs-Risiko assoziiert ist.

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Johanna Wagner von der Universität Zürich untersuchte zusammen mit Marianna Rapsomaniki vom IBM Forschungszentrum Rüschlikon und der Patients’ Tumor Bank of Hope mittels Massenzytometrie mehrere Millionen Krebs- und Immunzellen von 140 Patientinnen und erstellte daraus einen entsprechenden Tumor- und Immunzellatlas.

„Wir konnten mit dieser Technologie die Diversität von Krebszellen sehr genau untersuchen und beschreiben, wie viele verschiedene Arten von Krebszellen in einem Tumor zu finden sind“, erklärt die Doktorandin von Bernd Bodenmiller, Professor am neuen Institut für Quantitative Biomedizin, dessen Gruppe auf präzisionsmedizinische Analysen von Geweben spezialisiert ist.

Jeder untersuchte Tumor war einzigartig

Parallel dazu wurden auch die tumorassoziierten Makrophagen und T-Zellen des Immunsystems analysiert. Diese können den Tumor bekämpfen – aber auch unterstützen. Bei einem erfolgreichen Angriff durch das aktivierte Immunsystem werden die Brustkrebszellen vernichtet. Wenn die naheliegenden Immunzellen jedoch inaktiviert sind, entkommen die Brustkrebszellen der Immunattacke.

Die Forscherinnen entdeckten, dass die bisherige Annahme von erhöhter Diversität von Tumorzellen in aggressiveren Tumoren nicht zutrifft. Aggressivere Tumoren werden meist von einer einzigen Tumorzellart dominiert, die oftmals eine hohe Abnormalität aufweist. „Jeder untersuchte Tumor war einzigartig in seiner zellulären Zusammensetzung und unterschied sich von Patientin zu Patientin. Dies könnte ein Grund für unsere Schwierigkeiten sein, Brustkrebs zu behandeln“, so Wagner.

Anreicherung von inaktiven Immunzellen

Zugleich entdeckten die Forschenden Ähnlichkeiten im tumorassoziierten Immunsystem zwischen den aggressiven Tumoren. Bei einer Gruppe von Brustkrebspatientinnen fand sich eine Anreicherung von inaktiven Immunzellen, die bei Lungen- und Hautkrebs durch Immuntherapie erfolgreich aktiviert werden, um den Krebs zu bekämpfen. Darunter waren auch Patientinnen, von denen man bislang nicht dachte, dass sie für Immuntherapie gegen Brustkrebs geeignet wären.

Die umfassende Analyse aller Krebs- und Immunzellen eines Tumors könnte somit eine gute Grundlage für präzisionsmedizinische Therapieansätze darstellen. „Unsere Erkenntnisse deuten auf einen möglichen Erfolg von Immuntherapie bei Brustkrebs hin. Wir werden dazu weiterführende Studien machen und bei Erfolg zu einer klinischen Studie ausweiten“, erklärt Prof. Bodenmiller.

 

Literatur:

Wagner, Johanna, et al.: A single-cell atlas of the tumor and immune ecosystem of human breast cancer. Cell Press, April 11, 2019. DOI: 10.1016/j.cell.2019.03.005

 

Quelle: idw/UZH, 15.04.2019