Glioblastom: Ursachen, Diagnose, Behandlung und aktuelle Forschungsergebnisse

Das Glioblastom ist der häufigste und aggressivste primäre Hirntumor bei Erwachsenen. Es gehört zur Gruppe der Astrozytome und somit zu den Gliomen. Gliome sind hirneigene Tumoren, die im Gehirn oder Rückenmark entstehen. Das Glioblastom wird von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als Grad-4-Tumor eingestuft, dem höchsten Schweregrad, den ein Hirntumor erreichen kann.

Was ist ein Glioblastom?

Das Glioblastom ist der häufigste aggressive primäre Hirntumor bei Erwachsenen. Das Erkrankungsalter liegt meist zwischen 55 und 65 Jahren, wobei Männer etwas häufiger betroffen sind als Frauen. Das aggressive Wachstum dieses Tumors führt zur Einstufung als WHO-Grad IV, dem höchsten Malignitätsgrad in der WHO-Klassifikation für Gliome. Das Glioblastom zählt zur Gruppe der Astrozytome und damit zu den Gliomen.

Gliome sind primäre hirneigene Tumoren, die im Gehirn oder Rückenmark entstehen - im Gegensatz zu Hirnmetastasen, die Absiedlungen anderer Tumoren sind. Gliome entwickeln sich aus Gliazellen, den Stützzellen, die Nervenzellen im zentralen Nervensystem umgeben. Normalerweise unterstützen diese Zellen die Nervenfunktion, bei Gliomen geraten sie jedoch außer Kontrolle. Der genaue Gliazell-Typ bestimmt Klassifikation, Therapie und Prognose. Gliome werden nach der Art der beteiligten Zellen und dem WHO-Grad eingeteilt.

Zu den Gliom-Typen gehören:

• Astrozytome: Dazu zählt das diffuse Astrozytom, das anaplastische Astrozytom und das Glioblastom (IDH-Wildtyp). Tumoren mit einer IDH-Mutation und WHO-Grad 4 heißen jetzt „Astrozytom, IDH-mutiert, WHO-Grad 4“.
• Ependymome: z. B. anaplastische Ependymome, myxopapilläre Ependymome, Subependymome.
• Oligodendrogliome: z. B. Oligodendrogliom, anaplastisches Oligodendrogliom. Die Diagnose eines „Oligoastrozytoms“ wird in der aktuellen Klassifikation nicht mehr gestellt.

Das Glioblastom ist eine Form des Astrozytoms, die aus sternförmigen Astrozyten entsteht. Bei Erwachsenen beginnt das Wachstum meist im Großhirn. Diese Tumoren bilden eigene Blutgefäße, was ihr schnelles und aggressives Wachstum unterstützt. Sie infiltrieren umliegendes Hirngewebe und können die Gehirnfunktion erheblich beeinträchtigen. Symptome wie Kopfschmerzen, neurologische Ausfälle oder epileptische Anfälle sind häufig. Trotz Ähnlichkeiten im Verlauf darf ein Glioblastom nicht mit Hirnmetastasen verwechselt werden, die in anderen Organen entstehen. Glioblastome sind insgesamt selten, können je nach Lage und Wachstum aber lebensbedrohlich sein. Eine operative Entfernung ist oft schwierig.

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Formen des Glioblastoms

• Primäres Glioblastom (IDH-Wildtyp): Diese Form tritt bei etwa 90% der Patient:innen auf, entwickelt sich ohne Vorläufer und wächst sehr aggressiv.
• Sekundäres Glioblastom: Heute wird diese Form als Astrozytom, IDH-mutiert, WHO-Grad 4 bezeichnet. Es entsteht meist aus einem niedriggradigen Astrozytom, betrifft eher jüngere Menschen und hat eine etwas günstigere Prognose.

Untersucht man das Tumorgewebe unter dem Mikroskop, erkennt man kleine Hohlräume (Zysten), abgestorbenes Gewebe (Nekrosen) und Einblutungen. Dieses bunte und oft variable Erscheinungsbild hat dem Tumor den Namen Glioblastoma multiforme oder auch „buntes Gliom“ verliehen.

Die früher übliche Einteilung in ein "Glioblastom, IDH-Wildtyp" und ein "Glioblastom, IDH-mutiert" gilt nach der aktuellen Klassifikation der Weltgesundheitsorganisation nicht mehr. Es gibt nur eine Hirntumor-Variante, die Mediziner formal als Glioblastom bezeichnen. Die sekundären Glioblastome, die sich aus einem Astrozytom Grad 2 oder 3 entwickeln, sind nach der neuen Einteilung "Astrozytome, IDH-mutiert, Grad 4".

"IDH-mutiert" steht übrigens für eine punktuelle Veränderung in einem bestimmten Gen, genauer des Enzyms Isocitratdehydrogenase-1- oder -2-Gen. Dieses Enzym ist am Zellstoffwechsel beteiligt. Nach einer IDH-Mutation suchen Mediziner gezielt bei allen Hirntumoren, um diese entsprechend zu klassifizieren.

In seltenen Fällen grenzen sich spezielle Varianten vom Glioblastom ab: das Gliosarkom, das Riesenzell-Glioblastom und das epitheloide Glioblastom. Sie weisen charakteristisch veränderte Gewebeeigenschaften auf - Diagnose, Therapie und Prognose sind jedoch bei allen Varianten gleich. Gleiches gilt für Glioblastome bei Kindern.

Wie entsteht ein Glioblastom?

Die Ursachen oder Risikofaktoren für die Entstehung dieser Hirntumoren sind nicht ausreichend erforscht.

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Risikofaktoren für ein Glioblastom

• Alter: Mit zunehmendem Alter steigt das Risiko, an einem Hirntumor zu erkranken.
• Strahlenexposition: Menschen, die ionisierender Strahlung ausgesetzt waren, haben ein erhöhtes Risiko für einen Hirntumor. Als gesichert gilt der schädigende Einfluss ionisierender Strahlen - etwa im Rahmen einer Strahlentherapie. Die therapeutische Bestrahlung eines anderen Tumors verursacht dann ein Glioblastom im Nachgang. In diesen Fällen geschieht das ungefähr sieben bis neun Jahre nach einer erfolgten Strahlentherapie eines Hirntumors.
• Erbliche Krankheitsbilder: Glioblastome treten meist sporadisch auf, das heißt sie sind in den meisten Fällen nicht vererbbar. Allerdings gibt es eine Reihe genetischer Erkrankungen, bei denen generell Hirntumore häufiger entstehen:
  • Neurofibromatose (NF): seltene, erbliche Erkrankung, die mit gutartigen Tumoren im Nervensystem einhergeht
  • Tuberöse Sklerose (auch Morbus Bournville-Pringle): Erbkrankheit, die mit Fehlbildungen und Tumoren des Gehirns einhergeht, häufig zusammen mit Hautveränderungen und gutartigen Tumoren anderer Organsysteme
  • Turcot-Syndrom: Erbkrankheit, die mit einer Vielzahl von Polypen im Darm einhergeht
  • Lynch-Syndrom: führt zu einer erblich bedingten Häufung von Krebserkrankungen der Verdauungsorgane
  • Li-Fraumeni-Syndrom: sehr seltene Erkrankung, die durch eine Keimbahnmutation eines Tumorsuppressor-Gens entsteht; tritt bereits im frühen Lebensalter auf und geht mit einer Reihe verschiedenster Tumore einher
• Radiofrequenzfelder: Bislang besteht noch kein eindeutig belegter Zusammenhang zwischen der Entstehung allgemein von Gliazell-Tumoren (Gliome) und einwirkender Radiofrequenzstrahlung, wie sie etwa in der mobilen Kommunikation (mobile Telefone, Antennen des Mobilfunknetzes etc.) Verwendung findet. Allerdings führt die IARC - also die Internationale Agentur für Krebsforschung der Weltgesundheitsorganisation - Radiofrequenz-Felder bereits seit 2011 als ein mögliches Karzinogen auf. Eine neue Bewertung ist geplant, zumal nach 2011 durchgeführte Studien die ersten Hinweise bislang nicht bestätigten.

Welche Symptome treten bei einem Glioblastom auf?

Je nachdem an welcher Stelle sich der Tumor im Gehirn befindet, können Glioblastome durch unterschiedliche neurologische Beschwerden auffällig werden. Die Symptome können im weiteren Verlauf variieren. Da diese Hirntumoren schnell wachsen, verursacht der Druck auf das Gehirn meist die ersten Symptome.

Mögliche Beschwerden bei Glioblastom-Patient:innen

• Kopfschmerzen, vor allem nachts und morgens
• epileptische Anfälle
• Lähmungen
• Übelkeit und Erbrechen
• Gedächtnisstörungen
• Gefühlsstörungen
• Sehstörungen
• Sprachstörungen
• Veränderungen der Persönlichkeit

Die Symptome eines Glioblastoms wie Kopfschmerzen, Übelkeit, Sprachstörungen oder epileptische Anfälle nehmen ungewöhnlich rasch zu. Grund hierfür ist, dass der Tumor innerhalb weniger Wochen entsteht und sehr schnell wächst. Das Gehirn hat keine Möglichkeit, sich so schnell an die veränderten Druckverhältnisse anzupassen, wodurch es meist im Verlauf zu einer plötzlichen Verschlechterung der Symptome kommt.

Wie bei nahezu allen Krankheiten des Gehirns hängen die Beschwerden beim Glioblastom vor allem von der genauen Lokalisation des wuchernden Gewebes ab. Je nach Hirnregion zeigen sich also völlig unterschiedliche Symptome.

Die Kopfschmerzen treten typischerweise während der Nacht oder in den frühen Morgenstunden auf und bessern sich im Laufe des Tages. Anders als gewöhnliche Kopfschmerzen kehren sie mit der Zeit immer heftiger werdend zurück. Medikamente bleiben oftmals wirkungslos.

Weitere mögliche Symptome sind Krampfanfälle (epileptische Anfälle), Wesensveränderungen und anhaltende Müdigkeit (Fatigue). Wächst das Glioblastom im Sprachzentrum oder in Steuerzentren einzelner Muskeln, haben Betroffene Schwierigkeiten, zu sprechen oder sich zu bewegen. Diese Beschwerden treten oftmals schlagartig auf und erscheinen anfangs wie ein Schlaganfall.

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Wie wird ein Glioblastom diagnostiziert?

Die Diagnosestellung des Gehirntumors erfolgt zunächst durch eine gründliche Befragung nach ersten Anzeichen und Symptomen, wie beispielsweise Kopfschmerzen, durch die behandelnde Ärztin oder den behandelnden Arzt. Durch bildegebende Verfahren wird die Lage und Größe des Hirntumors bestimmt.

Tests und Verfahren zur Diagnose eines Glioblastoms

• Neurologische Untersuchung: Sehvermögen, Gehör, Gleichgewicht, Koordination und Reflexe der Patient:innen werden überprüft. Insbesondere krankheitsbedingte Einschränkungen der Selbstbestimmung und Selbstversorgung bewertet der Arzt im Vorfeld. Dabei bestimmt er meist den sogenannten Karnofsky-Index - auch „Karnofsky-Perfomance-Status“ (KPS) genannt. Der KPS ist eine weitestgehend subjektive Einschätzung, obwohl auch Ergebnisse von körperlichen Untersuchungen und Laborwerten in die Abwägung einfließen. Der KPS reicht dabei von null bis hundert Prozent, wobei 30 Prozent einen Schwerbehinderten-Status ausweisen und 90 Prozent minimale Symptome bei einer normalen Aktivität widerspiegeln. Je nach KPS plant das behandelnde Ärzteteam das weitere Vorgehen entsprechend der körperlichen Verfassung des Betroffenen. Anschließend untersucht der Arzt den Erkrankten eingehend und achtet insbesondere auf neurologische Ausfallerscheinungen (neurologische Untersuchung). Im weiteren Verlauf führt er zudem eine Kombination unterschiedlicher neuropsychologischer Einzeltests durch. Fachkreise bezeichnen dies als eine sogenannte standardisierte Testbatterie, die möglichst lebensnah viele kognitive Fähigkeiten beleuchten soll. Dabei greift der Arzt beispielsweise auf folgende Tests zurück:
  • Mini-Mental-Status-Test (MMST): Der MMST ist ein kombinierter Test über circa 30 Minuten, der aus Handlungsaufgaben und einem Fragenkatalog besteht. Bekannt ist er aus der Demenz-Diagnostik. Er liefert auch ein zuverlässiges Bild über mögliche Beeinträchtigungen durch einen Hirntumor wie das Glioblastom.
  • Montreal Cognitive Assessment (MoCa): Der MoCa ist ebenfalls ein geeigneter Test, um Defizite durch die Hirntumorerkrankung abzuschätzen. Er dauert etwa zehn Minuten und ermöglicht es, leichte kognitive Störungen zu entdecken.
• Bildgebende Verfahren: Magnetresonanztomographie (MRT) (dieses Verfahren wird standardmäßig zur Diagnose von Hirntumoren eingesetzt), Computertomographie (CT) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Das wichtigste diagnostische Verfahren bei einem Glioblastom ist die MRT-Untersuchung des Schädels. Das Tumorgewebe nimmt dieses auf und grenzt sich dadurch deutlicher vom umliegenden Gewebe ab. Wenn aus bestimmten Gründen eine MRT nicht möglich ist (etwa bei Trägern eines Herzschrittmachers), führen Ärzte alternativ eine CT-Untersuchung als bildgebendes Verfahren durch (ebenfalls mit Kontrastmittel). Das PET-Verfahren macht Bereiche des Gehirns mit einer erhöhten Stoffwechselrate - wie sie für Hirntumoren charakteristisch ist - sichtbar. Dies erleichtert die weitere Therapieplanung und identifiziert einen geeigneten Ort zur Entnahme einer Gewebeprobe (Biopsie) für weitere labordiagnostische Untersuchungen.
• Biopsie: Die Entnahme einer Gewebeprobe erfolgt in der Regel vor der Operation oder während der Resektion eines Glioblastoms. Die Probe des verdächtigen Gewebes wird im Labor mikroskopisch und molekularpathologisch untersucht, um die Art der Zellen, den WHO-Grad sowie wichtige genetische Marker (z. B. IDH-Status, MGMT-Promotor-Methylierung) zu bestimmen. Wenn ein Hirntumor gut zugänglich ist, entfernen ihn Ärzte operativ (Resektion). Unter Umständen ist dies nicht möglich, etwa wenn der Betroffene ohnehin stark geschwächt ist. Dann entnehmen die Ärzte gezielt eine Gewebeprobe (stereotaktische Biopsie). Das Tumorgewebe untersuchen Spezialisten, die Pathologen, anschließend im Labor. Erst dann lassen sich die Gewebeeigenschaften genau feststellen und ein Glioblastom endgültig klassifizieren. Beim Glioblastom hat die sogenannte MGMT-Promotor-Methylierung besondere Bedeutung. Dabei handelt es sich nicht (mehr) um einen biologischen Marker, der zur Unterscheidung der Tumorklassen dient, sondern um einen „prädiktiven Marker“. Mit seiner Hilfe schätzen Ärzte in etwa ab, wie wirksam eine bestimmte Therapie ist. O-6-Methylguanin-DNA-Methyltransferase (MGMT) ist ein wichtiges DNA-Reparaturenzym. Das heißt, es repariert Schäden am Erbgut. Der MGMT-Promotor ist der entsprechende Erbgutabschnitt, der jene Informationen (Bauplan) des MGMT-Reparaturenzyms speichert. Ist diese bestimmte Erbgutregion charakteristisch verändert (methyliert), so ist dieser Abschnitt der Erbinformation nicht mehr lesbar - das heißt, es fehlt ein wichtiges Reparaturenzym. Das ist generell ungünstig. Allerdings haben Studien gezeigt, dass Personen mit einem MGMT-Promotor-methylierten Glioblastom entsprechend behandelt länger überleben. Denn sie sprechen auf die verfügbare Behandlung besser an.

Ist ein Glioblastom heilbar?

Die Inzidenz von Glioblastomen liegt bei ca. 3-5 pro 100.000 pro Jahr. Mit einem Anteil von etwa 16% an allen primären Hirntumoren ist es die häufigste bösartige Hirntumorform bei Erwachsenen. In der überwiegenden Mehrheit der Fälle sind Glioblastome durch eine Therapie nicht heilbar. Auch niedriggradige Gliome wie IDH-mutierte Astrozytome entwickeln sich häufig zu hochgradigen Gliomen und führen langfristig fast immer zum Tod der Betroffenen, da sich der Tumorprozess meist diffus ausbreitet und nicht vollständig entfernt werden kann.

Selbst unter maximaler Therapie ist ein Glioblastom in der Regel nicht heilbar. Personen, die sich einer Operation, Strahlen- und Chemotherapie unterzogen haben, haben eine mittlere Überlebenszeit von ungefähr 15 Monaten beziehungsweise von wenigen Jahren (etwa zwei bis vier) bei einem Glioblastom mit MGMT-Promotor-Methylierung. Etwa fünf bis sieben Prozent der Betroffenen überlebt durchschnittlich fünf Jahre. Ohne Therapie stirbt eine erkrankte Person unter Umständen bereits nach circa zwei Monaten.

Lebenserwartung und -qualität unterliegen dabei auch individuellen Faktoren. Die Tumorzellen haben nicht bei jedem Betroffenen dieselben Eigenschaften. Einige lassen sich besser behandeln als andere. Schrumpft der Tumor unter einer Therapie schnell zusammen, ist die Glioblastom-Prognose besser als in anderen Fällen.

Außerdem vertragen Erkrankte Chemotherapeutika und Strahlentherapie unterschiedlich gut. Sind die Nebenwirkungen zu stark, schadet eine Glioblastom-Therapie den Betroffenen mehr, als dass sie ihnen nützt. Dann wägen die erkrankte Person, Angehörige und Arzt in einem gemeinsamen Gespräch individuell ab, ob die Behandlung weniger intensiv oder überhaupt weitergeführt wird. Dadurch beeinflussen Betroffene bis zu einem gewissen Grad selbst den Glioblastom-Verlauf: Sie akzeptieren eine kürzere Lebenszeit, wenn sich dadurch ihre Lebensqualität mit dem Glioblastom verbessert.

Prognose

Ein Glioblastom ist nicht heilbar. Die Prognose ist zum Beispiel abhängig vom Gesundheitszustand des Erkrankten und vom Tumorstadium. Die Überlebenszeit schwankt zwischen wenigen Monaten und einigen Jahren.

Wie wird ein Glioblastom behandelt?

Die Behandlung eines Glioblastoms erfordert einen multidisziplinären Ansatz. Die derzeitige Standardtherapie umfasst eine maximal sichere chirurgische Entfernung des Tumors, gefolgt von einer kombinierten Therapie nach dem Stupp-Schema, bestehend aus Bestrahlung und einer begleitenden Chemotherapie mit einem oralen alkylierenden Zytostatikum (Temozolomid). Der MGMT-Promotor-Methylierungsstatus beeinflusst dabei die Wirksamkeit der Chemotherapie.

Bei einem Glioblastom ist die Therapie der Wahl eine radikale Operation (Resektion). Ihr folgen für gewöhnlich Bestrahlung und Chemotherapie. Unter Umständen wenden Ärzte sogenannte Tumortherapiefelder (TTF) an.

Das Ziel der Operation eines Glioblastoms besteht darin, den Tumor möglichst vollständig zu entfernen, um die Überlebenszeit maximal zu verbessern. Bedingt durch die mikrochirurgische Resektion kann gewebeschonend gearbeitet werden. Die Neuronavigation (intraoperativ verfügbares 3D-Modell des Kopfes anhand einer MRT) erleichtert den gezielten Zugang und ermöglicht eine Resektionskontrolle. Die Markierung des Tumors mit einem Fluoreszenzfarbstoff (5-Aminolävulinsäure, 5-ALA) erlaubt es, vitales Tumorgewebe von umgebendem, normalem Gewebe zu unterscheiden. Die Ultraschalldissektion ermöglicht ein sehr schonendes, schichtweises Abtragen des Tumors.

Behandlungsmethoden beim Glioblastom

• Operation: Die wichtigste Methode in der Therapie von Glioblastomen ist die Operation. Diese Tumoren liegen häufig in Regionen, die für die neurologische Funktion entscheidend sind. Das Hauptziel einer Resektion besteht darin, so viel Tumorgewebe wie möglich zu entfernen, ohne das umgebende gesunde Hirngewebe zu schädigen. Da Glioblastome von einer Zone infiltrierender Zellen umgeben sind, ist eine vollständige Entfernung nicht möglich. Die Operation verringert die Tumormasse, entfernt therapieresistente Zellen im Zentrum und senkt den intrakraniellen Druck. So kann das Überleben verlängert und die Lebensqualität verbessert werden. Da der Tumor nie vollständig entfernt werden kann, erhalten die meisten Patient:innen nach der Operation weitere Behandlungen.
• Strahlentherapie: Sobald die Operationswunde verheilt ist, folgt die Strahlentherapie. Ziel ist es, verbliebene Tumorzellen, die in gesundes Hirngewebe eingedrungen sind, gezielt abzutöten. Die standardmäßige externe Bestrahlung umfasst den Tumor und einen Randbereich und wird in mehreren Sitzungen durchgeführt. Sie führt meist zu besseren Ergebnissen als eine alleinige Operation. Die Strahlentherapie wird dabei mit einer Chemotherapie kombiniert. Bei Patient:innen, die nicht operiert werden können, kann eine Radio-Chemo-Therapie auch primär eingesetzt werden. Nach Entfernung des Tumors beginnt eine Strahlentherapie, die verbliebene Glioblastomzellen abtöten soll. Wichtig ist eine möglichst zielgerichtete Bestrahlung, damit wenig gesunde Zellen beschädigt werden. In der Regel dauert eine Bestrahlung sechs Wochen, was insgesamt ca. 30 Sitzungen an allen Werktagen in diesem Zeitraum bedeutet.
• Chemotherapie: Patient:innen erhalten während der Bestrahlung Temozolomid, gefolgt von sechs Erhaltungszyklen. Der molekulare MGMT-Status hilft bei der Beurteilung, ob Temozolomid besonders wirksam ist. Die Chemotherapie erfolgt bei einem Glioblastom zunächst flankierend zur Strahlentherapie. Der Wirkstoff Temozolomid wird dabei in Tablettenform zu Hause eingenommen. Er wird meist relativ gut vertragen - es kommt nicht zum Haarausfall, meist lediglich zu Müdigkeit und Übelkeit, in seltenen Fällen zu Veränderungen des Blutbildes.
• Tumor Treating Fields (TTF): TTF sind elektrische Felder, die die Zellteilung der Tumorzellen stören. Über Klebepads auf der Kopfhaut wird ein elektrisches Feld erzeugt. TTF werden meist mit Chemotherapie kombiniert und können nach der Strahlentherapie angewendet werden.
• Therapie des Rezidivs: Beim Wiederauftreten des Glioblastoms kommen weitere Chemotherapien, erneute Resektion oder Studienprotokolle infrage. Die Teilnahme an klinischen Studien wird ausdrücklich empfohlen.
• Palliativmedizin und supportive Therapie: Hierbei geht es um die Linderung von Beschwerden wie Schmerzen, neurologischen Ausfällen oder Hirndrucksymptomen. Palliativmediziner:innen begleiten Patient:innen, Angehörige und das Behandlungsteam, um die Lebensqualität zu erhalten und die Behandlung bestmöglich zu unterstützen. Wer an einem Glioblastom erkrankt ist, hat möglicherweise mit einigen körperlichen sowie psychischen Beschwerden und Nebenwirkungen zu kämpfen. Daher unterstützen wir die Glioblastompatientinnen und -patienten in den Schön Kliniken dabei, mit ihren Symptomen besser zurechtzukommen, Stress zu verringern und einen gesundheitsfördernden Lebensstil zu erreichen. Wir klären besonders alle Tumorpatientinnen und -patienten über therapeutische Alternativen auf und behandeln Nebenwirkungen, etwa Ödeme. Außerdem gehört die Vorbeugung von Thrombosen und Lungenembolien zu den notwendigen Ergänzungen der Tumortherapie.

Aktuelle Forschung

Forschende des Universitätsklinikums Heidelberg und des Deutschen Krebsforschungszentrums haben eine genetische Signatur identifiziert, die für bestimmte Tumorzellen von Glioblastomen typisch ist. Diese besonders aggressiven Nervenzellen vernetzen sich untereinander und verleihen den Hirntumoren ihre enorme Widerstandskraft gegenüber Therapien. Dank der Gensignatur lässt sich zukünftig die Wirkung neuer Therapien besser überprüfen. Zudem deckt sie bisher unbekannte, mögliche Schwachstellen der Tumorzellen auf.

Eine besondere Eigenschaft seiner Tumorzellen macht Glioblastome bislang unheilbar: Sie schwärmen aus, vernetzen sich und durchziehen das Gehirn mit einem Geflecht aus hauchdünnen Zellverbindungen. Diese „Versorgungsrouten“ erhalten den Hirntumor selbst dann am Leben, wenn der größte Teil chirurgisch entfernt, der Rest bestrahlt und mit Medikamenten behandelt wurde. Nun haben Forschende der Medizinischen Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) erstmals ein genetisches Profil erstellt, mit dem sie die „Netzwerkzellen“ eindeutig von anderen Zellen des Tumors unterscheiden können.

Die Signatur besteht aus 71 Genen, bestimmten Abschnitten auf dem Erbgut, die signifikant häufiger in den Tumorzellen abgelesen werden, sobald und solange sich diese Zellen vernetzen. „Der genetische Steckbrief für vernetze Tumorzellen ist ein entscheidender Schritt nach vorn, sowohl für das Verständnis und die weitere Erforschung dieser aggressiven Krebsart, als auch für mögliche zukünftige Therapien“, sagt Professor Dr. Wolfgang Wick, Ärztlicher Direktor der Neurologischen Klinik des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD) und Leiter der Klinischen Kooperationseinheit „Neuroonkologie“ von UKHD und DKFZ sowie Sprecher des Sonderforschungsbereichs 1389 „UNITE GLIOBLASTOMA - Überwindung der Therapieresistenz von Glioblastomen“, in dem die nun veröffentlichte Arbeit entstand.

„Wichtiges Ziel neuer Therapien ist es, die Vernetzung der Glioblastomzellen zu stören oder zu verhindern. Dabei kommt den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zugute, dass die charakteristische Signatur deutlich stärker auftritt, wenn die Tumorzellen auch tatsächlich untereinander vernetzt sind. Entfernten sie im Experiment die Verbindungen zwischen lebenden Glioblastomzellen, veränderte sich auch deren genetische Aktivität, die Signatur war entscheidend reduziert. „Wir gehen davon aus, dass die Gensignatur eine Momentaufnahme des Bindungsstatus der Glioblastomzellen zum Zeitpunkt der Probennahme darstellt“, erläutert Privatdozent Dr. Tobias Kessler, Oberarzt der Neurologischen Klinik am UKHD und Medizinischen Fakultät Heidelberg.

Die neuen Erkenntnisse führten bereits zu einer deutschlandweit durchgeführten Studie des UKHD und des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg: Bis zu 66 Patientinnen und Patienten mit erneut herangewachsenem Glioblastom (Rezidiv) erhalten 30 Tage vor ihrer Operation entweder ein bestimmtes Epilepsie-Medikament, das möglicherweise die Tumorzellen beim Ausschwärmen und anschließenden Vernetzen behindern könnte, oder ein Placebo.

Ein in der Signatur enthaltenes Gen könnte darüber hinaus eine besondere Rolle beim aggressiven Wachstum der Glioblastome spielen und sich als Angriffspunkt neuer Therapien eignen: Dieses Gen (CHI3L1) mit dem darauf kodierten Proteinbauplan wird in vernetzten Glioblastomzellen besonders häufig abgelesen, entsprechend die Bildung des CHI3L1-Proteins stark angekurbelt. „Dieses Gen hatten wir bisher bei Glioblastomen noch nicht im Blick, aber bei anderen Tumorarten wie Brust-, Bauchspeicheldrüsen- und Lungenkrebs markiert es besonders aggressives Wachstum“, erklärt Erstautor Dirk Hoffmann von der Klinischen Kooperationseinheit (KKE) am DKFZ. Je mehr CHI3L1-Protein gebildet wird, desto aggressiver die Tumoren. Aktuell wird in Studien untersucht, ob gegen CHI3L1 gerichtete Medikamente beim Lungenkrebs das Tumorwachstum verlangsamen können.

Zudem erklärte Dr. Katy Rezvani, Professorin für Stammzelltransplantation und Zelltherapie: „Unsere Forschung hat einen bisher unbekannten Mechanismus aufgedeckt, der eine wichtige Rolle im NK-Zellgedächtnis gegen das Glioblastom spielt und das Potenzial von NK-Zellen, die so verändert wurden, dass sie IL-21 exprimieren, bei der Behandlung dieser Krankheit unterstreicht.“

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