Die Forschung zu Gehirntumoren, insbesondere zum Glioblastom, der bösartigsten Form der Gewebeentartung im Gehirn, hat in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte gemacht. Wissenschaftler und Mediziner arbeiten intensiv daran, die Mechanismen der Therapieresistenz zu verstehen und neue, gezielte Behandlungsstrategien zu entwickeln. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf dem Konzept der "Krebsneurowissenschaften", das die Kommunikation zwischen Tumorzellen und ihrer Umgebung in den Fokus rückt.
Sonderforschungsbereiche und interdisziplinäre Zusammenarbeit
An der Universität Heidelberg forschen Wissenschaftler in Sonderforschungsbereichen (SFB) zu grundlegenden Fragestellungen der Lebenswissenschaften. Der SFB 1389 "Überwindung der Therapieresistenz von Glioblastomen", unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfgang Wick, ist ein Beispiel für diese Forschungsverbünde. In der Reihe "Überlebensstrategien", die die Universität Heidelberg gemeinsam mit dem Rhein-Neckar-Fernsehen durchführt, präsentieren die Forscher ihre Erkenntnisse und Perspektiven in aufgezeichneten Gesprächen mit Moderator Wolfgang Heim.
Die Forschung im SFB 1389 basiert auf der Überzeugung, dass das Glioblastom behandelbar ist, auch wenn es bei bestehenden Behandlungsstrategien früher oder später zu Therapieresistenzen kommt. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Technologieentwicklung inner- und außerhalb des Sonderforschungsbereichs.
Krebsneurowissenschaften: Ein neuer Ansatz
Ein neuer Ausgangspunkt zur Überwindung von Resistenzen ist das Konzept der "Krebsneurowissenschaften", das die SFB-Wissenschaftler in der ersten Förderperiode des Sonderforschungsbereichs entscheidend geprägt haben. Dieser neuroonkologische Ansatz beruht auf der Definition von Schlüsselprinzipien der Kommunikation zwischen den Glioblastomzellen, aber auch zwischen Tumor- und Wirtszellen.
Professor Frank Winkler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg wurde für seine bahnbrechenden Erkenntnisse mit dem renommierten Forschungspreis Brain Prize ausgezeichnet. Er stellte mit seinem Team durch eine spezielle Beobachtungstechnik fest, dass Tumorzellen lange Fortsätze bilden, ähnlich wie Nervenzellen, und sich zu einem Kommunikationsnetzwerk zusammenschließen. Dieses Netzwerk kann sich sogar selbst reparieren - ein Hinweis auf eine primitive Form von Intelligenz.
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Die Bedeutung der Kommunikation zwischen Tumorzellen
Die Erkenntnis, dass Tumorzellen untereinander nervenähnliche Verbindungen bilden und über Calciumwellen kommunizieren, ist ein wichtiger Schritt im Verständnis der Therapieresistenz. Dieses Netzwerk kann sich sogar selbst reparieren. Die Forschung von Prof. Frank Winkler hat wichtige Erkenntnisse geliefert - insbesondere, dass nervenähnliche Mechanismen nicht nur bei Hirntumoren, sondern auch bei anderen Krebsarten eine Rolle spielen könnten.
Es gibt bereits viele zugelassene Medikamente, die auf Nervensignale wirken, und diese werden nun in klinischen Studien getestet, um Tumornetzwerke gezielt zu stören. In Deutschland laufen dazu zwei Studien mit Glioblastom-Patienten, unterstützt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.
Intrinsische Resistenz und Umgehungsmechanismen
Nachdem der SFB 1389 im Mai vergangenen Jahres verlängert wurde, soll in der zweiten vierjährigen Förderphase unter anderem die intrinsische Resistenz von Glioblastomen untersucht werden. Dabei geht es um die Frage, mit welchen Mechanismen sich die Tumorzellen selbst Therapieansätzen entziehen können. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt sind Umgehungsmechanismen der Tumorzellen gegenüber dem körpereigenen Immunsystem und die Frage, wie sich diese Mechanismen überwinden lassen. Kernstück des SFB-Konzepts ist die „Core Sammlung“.
Neue Technologien und Diagnoseverfahren
Die Entwicklung neuer Technologien und Diagnoseverfahren spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Behandlung von Gehirntumoren. Ein Forscherteam aus verschiedenen Fachdisziplinen arbeitet an der Verkürzung der Zeit bis zur Diagnose. Sie wollen schon während der Operation die Art des Gehirntumors bestimmen können, um passgenauer operieren und das Risiko, gesundes Gehirngewebe zu verletzen, zu verringern.
Künstliche Intelligenz in der Diagnose
Die Forscher nutzen einen Nanopore-Sequenzierer und künstliche Intelligenz, um die DNA der Tumorzellen zu entschlüsseln. Die Datenbank der künstlichen Intelligenz wurde mit mehr als 2.500 DNA-Proben von Gehirntumoren trainiert. Dadurch kann die Software der wahrscheinlichsten von mehr als 90 verschiedene Gehirntumorklassen zuordnen.
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Physikalische Plasma-Therapie
Forschern aus Zwickau und Magdeburg ist es gelungen, Hirntumor-Zellen durch die Behandlung mit physikalischem Plasma abzutöten. Physikalisches Plasma ist ein ionisiertes Gas, dass - anders als natürliches Sonnenplasma - mit maximal 50 Grad Celsius eher kühl ist. Das aus diesem Grund auch Kaltplasma genannte Gas besitzt die Eigenschaft, Keime und ungewünschtes Gewebe gezielt zu zerstören. Es wird deshalb bereits in der Wundheilung und bei Tumor-Behandlungen in den Bereichen Haut, Mund, Kiefer und Gesicht eingesetzt. Nach den Erfolgen im Labor sollen die Ergebnisse des Kaltplasma-Einsatzes gegen Hirntumor-Krebszellen nun in die Praxis überführt werden.
Ziel: Vollständige Entfernung des Tumorgewebes
Das langfristige Ziel der Wissenschaftler und Mediziner aus Sachsen und Sachsen-Anhalt ist es, dieses Gewebe im Rahmen einer operativen Resektion mit Hilfe des physikalischen Plasmas vollständig zu entfernen. Durch die vollständige Entfernung könnte die Wahrscheinlichkeit eines erneuten Tumorwachstums nach Angaben der Forscher signifikant gesenkt werden.
Mobiltelefonnutzung und Hirntumorrisiko
Immer wieder wird diskutiert, ob die elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung von Mobiltelefonen Risiken birgt, insbesondere hinsichtlich Hirntumoren. Nach aktueller Studienlage ist davon auszugehen, dass die Handynutzung das Hirntumorrisiko nicht erhöht. Auch die nun publizierte Follow-up-Analyse der prospektiven, seit über 20 Jahren laufenden „UK Million Women Study“ konnte keinen Anhalt für ein höheres Hirntumorrisiko durch Handystrahlung liefern.
Ergebnisse der COSMOS-Studie
Die COSMOS-Studie (The Cohort Study on Mobile Phones and Health) ist eine internationale Langzeitstudie zur Untersuchung gesundheitlicher Auswirkungen von Mobiltelefonnutzung. Mit über 260.000 Teilnehmer*innen ist COSMOS die größte prospektive Kohortenstudie, die speziell zu dieser Fragestellung initiiert wurde. Die Ergebnisse des ersten Follow-Up sprechen dafür, dass eine langjährige und intensive kopfnahe Nutzung von Mobiltelefonen das Risiko für Hirntumoren bei Erwachsenen nicht erhöht.
Die Studie hat eine Reihe von Stärken, darunter die große Teilnehmerzahl, die lange Beobachtungszeit und das prospektive Design. Zu den Limitationen gehören die begrenzten Fallzahlen bei Meningeomen und Akustikusneurinomen sowie das Risiko für eine nicht-differentielle Fehlklassifikation des Expositionsstatus durch die Selbstangaben zur Nutzung.
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Empathie und Kommunikation mit Patienten
Immer wieder müssten Medizinner:innen, auch Professor Winkler, schlimme oder schlechte Diagnosen an Patienten kommunizieren. Dabei brauche es Empathie, aber auch professionelle Distanz. Ziel sei es, ehrlich zu sein, ohne Hoffnung zu nehmen - die Botschaft solle klar, aber zugleich unterstützend vermittelt werden.
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