Biomarker für individualisierte Strahlentherapie

Gruppenleiterin: Prof. Anna Dubrovska

Tumorstammzellen (cancer stem cells, CSC) sind eine kleine Population von Zellen innerhalb eines Tumors, die besondere Eigenschaften aufweisen: Sie können sich selbst erneuern und in verschiedene Zellen im Tumor ausdifferenzieren. Darüber hinaus sind sie, im Vergleich zu den restlichen Tumorzellen, sehr beweglich. Aufgrund dieser Eigenschaften gehen die Wissenschaftler der Gruppe „Biomarker für die individualisierte Strahlentherapie“ davon aus, dass Tumorstammzellen maßgeblich für die Tumorentstehung und Metastasenbildung verantwortlich sind. Tumorstammzellen sind zudem besonders unempfindlich gegenüber Tumortherapien und mit hoher Wahrscheinlichkeit verantwortlich für das Wiederauftreten von Tumoren nach einer Strahlentherapie.

Die Anzahl der Tumorstammzellen und ihre Strahlenempfindlichkeit variieren je nach Tumortyp. Die Wissenschaftler erforschen daher spezielle Merkmale von Tumorzellen – sogenannte Biomarker, die Hinweise auf Anzahl und Eigenschaften der Tumorstammzellen geben können. Auf dieser Basis wollen sie den Erfolg einer Strahlentherapie vorhersagen und Patienten künftig eine individuell angepasste Behandlung anbieten können. Für die Erforschung von Biomarkern spielen neuartige Hochdurchsatz-Verfahren eine wichtige Rolle, mit denen in kurzer Zeit sehr viele Analysen zu Genen und Proteinen möglich sind.

Mit ihrer Arbeit wollen die Wissenschaftler auch die Grundlage für die Entwicklung zielgerichteter Therapien schaffen. Bei zielgerichteten Therapien handelt es sich um eine innovative Art der medikamentösen Krebstherapie, die, anders als Chemotherapeutika, auf spezifische biologische Eigenschaften des Tumors ausgerichtet ist. Das Wissen um Krebsstammzell-basierte Biomarker bietet die Basis, um entsprechende spezifische Medikamente gegen Tumorstammzellen zu entwickeln.

Forschungsziele

• Charakterisierung Krebsstammzell-basierter Biomarker und davon ausgehend: Entwicklung von Tests, mit denen sich die Anzahl, Dichte, Verteilung und Therapieempfindlichkeit von Tumorstammzellen vorhersagen lässt
• Erkenntnisgewinn im Hinblick auf die genetischen Programme und biologischen Prozesse, die der Tumorentwicklung zugrunde liegen
• Identifizierung kleiner Moleküle, die spezifisch auf Krebsstammzellen abzielen, um so die Strahlen- und Chemotherapie-Empfindlichkeit von Tumoren auszubauen