Die Forschung im Bereich der Hirntumoren, insbesondere der aggressiven Glioblastome, macht stetig Fortschritte. Neue Erkenntnisse über die Kommunikationswege der Tumorzellen und innovative Therapieansätze geben Anlass zur Hoffnung. Dieser Artikel beleuchtet aktuelle Studien und Entwicklungen, die das Verständnis und die Behandlung von Hirntumoren grundlegend verändern könnten.
Die vernetzte Intelligenz der Glioblastome
Glioblastome, die häufigste und aggressivste Form von Hirntumoren bei Erwachsenen, stellen aufgrund ihres schnellen Wachstums und ihrer Resistenz gegen herkömmliche Behandlungen eine besondere Herausforderung dar. Eine bahnbrechende Entdeckung des Heidelberger Neurologen Frank Winkler hat jedoch neue Perspektiven eröffnet. Winkler und sein Team fanden heraus, dass Hirntumorzellen in aktiver Kommunikation mit gesunden Nervenzellen stehen und ein komplexes Netzwerk bilden.
Diese Tumorzellen organisieren sich nicht nur invasiv in gesundes Gewebe hinein, sondern gehen auch regelrechte synaptische Kontakte mit Nervenzellen ein. Ähnlich wie Neuronen kommunizieren sie über elektrische Impulse und stimulieren sich gegenseitig zum Wachstum. Winkler beschreibt diese Netzwerke als "fast intelligent", da sie verstehen, was im Gehirn passiert, und darauf reagieren, beispielsweise indem sie sich nach einer Operation gezielt reparieren.
Kommunikationswege als Schwachstelle
Die Erkenntnis, dass Glioblastome ein intelligentes Netzwerk bilden, stellt das bisherige Bild vom Tumor als reinem Zellklumpen in Frage. Gleichzeitig eröffnet sie neue Möglichkeiten für Diagnostik und Behandlung. Ein zentraler Ansatzpunkt ist die Unterbrechung der Kommunikationswege zwischen Krebs- und Nervenzellen. Denn genau diese Signalverbindungen fördern nicht nur das Wachstum, sondern auch die Resistenz gegenüber Chemotherapie und Strahlentherapie.
Erste klinische Studien laufen bereits mit einem Medikament, das ursprünglich zur Behandlung von Epilepsie eingesetzt wird. Es scheint in der Lage zu sein, die Erregungsweiterleitung in den Tumornetzwerken zu hemmen und so das Fortschreiten des Tumors zu verlangsamen. Winkler erklärt, dass die gezielte Störung der tumoralen Netzwerke andere Therapien wirksamer machen könnte.
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Hightech-Mikroskopie und Mausmodelle
Ein zentrales Werkzeug der Forschung ist die In-vivo-Mikroskopie. Mit speziellen Hochleistungsmikroskopen können Wissenschaftler lebende Tumorzellen direkt im Gewebe von Versuchstieren und sogar von Patienten beobachten. So konnte das Team die sogenannten "Schrittmacherzellen" identifizieren: Tumorzellen, die besonders aktiv sind und offenbar das Wachstum des gesamten Netzwerks antreiben.
Die Grundlagenforschung erfolgt dabei häufig am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg. Die Kombination aus praktischer Patientenbehandlung und Laborarbeit erweist sich als großer Vorteil. Ohne präklinische Tierversuche, insbesondere mit Mausmodellen, wären viele dieser Entdeckungen nicht möglich gewesen. Nur so ließ sich die komplexe Interaktion zwischen Tumor- und Nervenzellen entschlüsseln.
Krebs-Neurowissenschaft als Zukunftsdisziplin
Die von Frank Winkler maßgeblich mitentwickelte Disziplin trägt inzwischen einen eigenen Namen: Cancer Neuroscience - Krebs-Neurowissenschaft. Sie untersucht, wie Nervenzellen das Verhalten von Tumorzellen beeinflussen, nicht nur im Gehirn, sondern auch in anderen Organen. Auch bei Brustkrebs gibt es Hinweise darauf, dass die Interaktion zwischen Nerven und Tumorzellen das Fortschreiten der Erkrankung mitbestimmt.
Für seine Pionierarbeit wurde Professor Winkler mit dem renommierten dänischen Brain Prize ausgezeichnet. Eine Anerkennung, die nicht nur seine Forschung würdigt, sondern auch Hoffnung macht für all jene, die gegen scheinbar unheilbare Hirntumore kämpfen.
Innovative Therapieansätze: CAR-T-Zellen und mehr
Neben der Erforschung der neuronalen Netzwerke von Hirntumoren gibt es auch vielversprechende Entwicklungen im Bereich der Therapie. Eine Studie aus den USA liefert erste Daten für die Therapie eines sehr aggressiven Hirntumors.
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Die Wissenschaftler kombinierten die CAR-T-Therapie mit Antikörpern, sogenannten T-cell engaging antibody molecules (TEAMs). Die CAR-TEAM-Zellen werden „direkt in das Gehirn des Patienten injiziert“. Die Therapieform sei „sehr neuartig und modern und relativ aufwändig - auch in der Herstellung der CAR-T-Zellen, weil man dafür hochspezialisiertes Equipment benötigt“, erklärte Prof. Dr. Combs.
Ergebnisse einer Phase-1-Studie
In einer zunächst nicht abgeschlossenen Phase-1-Studie wurde die Behandlung zum ersten Mal am Menschen getestet. Die Probandenanzahl war dabei sehr gering (drei Testpersonen). Die Studie lief von März bis Juli 2023.
Die Ergebnisse der Studie im Detail scheinen vielversprechend, wenngleich sie in allen drei Fällen unterschiedlich sind. Die Resultate beziehen sich jeweils auf lediglich eine einzige Infusion von CAR-TEAM-Zellen:
- Testperson 1: Bei einer 57-jährigen Frau zeigte sich „eine nahezu vollständige Rückbildung des Tumors“.
- Testperson 2: Bei einem 74 Jahre alten Mann „bildete sich der Tumor rasch, aber vorübergehend zurück“.
- Testperson 3: Bei einem 72-Jährigen zeigte zwei Tage nach der Infusion „eine MRT-Untersuchung einen Rückgang der Tumorgröße um 18,5 Prozent.“ Am 69. Tag sei der Tumor um fast zwei Drittel kleiner als zu Beginn gewesen.
In allen drei Fällen sei schließlich wieder „ein Fortschreiten des Tumors beobachtet“ worden. Das Forschungsteam erwägt in einem nächsten Schritt etwa sogenannte „Serieninfusionen“ - also Infusionen über einen längeren Zeitraum. Die bisherige Arbeit resultiere in Fortschritten, zeige jedoch auch: „Es gibt noch mehr zu tun.“
Einschätzung der Expertin
Frau Prof. Dr. med. Stephanie E. Combs, Direktorin der Klinik und Poliklinik für RadioOnkologie und Strahlentherapie am Universitätsklinikum rechts der Isar, ordnet die Ergebnisse ein: „Es ist eine gute Studie - sehr innovativ, sehr aufwändig.“ In Bezug auf die sehr kleine Probandenzahl wendet sie ein, dass weitere Ergebnisse abgewartet werden müssten. „In den drei Fällen hat der Tumor sehr schön ‚angesprochen‘ - also, er ist auf die Therapie hin kleiner geworden und das ist natürlich erst einmal positiv zu werten. Am Ende benötigt man eine größere Gruppe, um zu schauen: War das jetzt dreimal Zufall oder ist es wirklich die Therapie, die am Ende hier den Erfolg hat?“
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Sie betont, dass man für die Festlegung des Vorteils einer Therapie einen Marker benötigt, beispielsweise die Verlängerung des Überlebens oder die Verzögerung des Tumorprogress. Dies müsse nun in einer größeren Patientengruppe untersucht werden.
Weitere Forschungsansätze und Therapieoptionen
Neben den genannten Studien gibt es eine Vielzahl weiterer Forschungsansätze und Therapieoptionen, die vielversprechend sind.
- Molekulare Tumordiagnostik: Durch die Fortschritte in der molekularen Tumordiagnostik können Patienten molekular definierten Subgruppen zugeordnet werden, die viel besser zu behandeln sind. In diesen Fällen können zielgerichtete Medikamente eingesetzt werden, die oftmals deutlich besser wirken als die Standardtherapie.
- Protonen-Präzisionsstrahlentherapie: In Kombination mit zielgerichteten Medikamenten könnte die Protonen-Präzisionsstrahlentherapie eine wirksamere Behandlung von Glioblastomen darstellen.
- Immuntherapie: Die Aktivierung des Immunsystems gegen den Tumor ist ein weiterer vielversprechender Ansatz.
- Wirkstoff APG101: Der Wirkstoff APG101 der DKFZ-Ausgründung Apogenix unterdrückt Wachstumssignale an die Glioblastomzellen und konnte in einer Phase II-Studie in Kombination mit der Strahlentherapie das Gesamtüberleben einer bestimmten Gruppe von Glioblastompatienten signifikant steigern.
- Parvorviren: Eine im DKFZ entwickelte Methode zur Bekämpfung von Glioblastomen mit Parvorviren hat sich in einer ersten klinischen Prüfung als sicher erwiesen und soll nun weiter erforscht werden.
- IDH1-Impfstoff und -Inhibitoren: Heidelberger Kollegen haben einen mutationsspezifischen Impfstoff entwickelt, der eine Immunreaktion gegen Tumorzellen hervorruft, die das Enzym IDH1 tragen. DKFZ-Forscher haben außerdem gemeinsam mit der Firma Bayer einen Wirkstoff entwickelt, der die tumortypisch veränderte Variante der IDH1 blockiert.
Fallbeispiel: Aggressiver Verlauf und unerwartete Genesung
Eine Krankengeschichte einer 55-jährigen Frau, die mit einem Glioblastom diagnostiziert wurde, verdeutlicht den aggressiven Charakter dieser Tumoren. Die Patientin wurde in bewusstlosem Zustand in ein Krankenhaus eingeliefert. Nach einer Notfall-Kraniotomie und Resektion der Raumforderung zeigte sie eine unerwartet gute Genesung.
Allerdings zeigten Kontrolluntersuchungen nach zwei Wochen ein Rezidiv des Tumors. Nach einer erneuten Operation konnte die Patientin ohne neurologische Defizite entlassen werden. Dieser Fall unterstreicht die Notwendigkeit eines raschen chirurgischen Eingriffs und zeigt, dass eine frühzeitige und aggressive Behandlung die Prognose selbst bei schweren Verläufen positiv beeinflussen kann.
Frühe Diagnose durch molekulare Kontaktnachverfolgung
Eine große Hürde bei der Behandlung von Hirntumoren ist die oft späte Diagnose. Heidelberger Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, die Ausbreitung von Glioblastom-Zellen im Gehirn frühzeitig zu erkennen.
Die Wissenschaftler nutzten die Fähigkeit von Tollwutviren, von einer Nervenzelle über deren Kontaktstellen auf die nächste Nervenzelle überzuspringen. Durch Veränderungen am Viruserbgut sorgten sie dafür, dass die Viren von der Tumorzelle nur auf direkt verbundene Nervenzellen überspringen. Darüber hinaus überträgt das veränderte Virus die genetische Bauanleitung für Proteine, die fluoreszieren und dadurch sowohl Tumorzellen als auch deren direkte Kontaktpartner sichtbar machen.
Die molekulare Kontaktnachverfolgung ergab, dass die Tumorzellen sich extrem schnell mit den Nervenzellen vernetzen. Lange bevor der Tumor in der MRT sichtbar wird und lange bevor es zu neurologischen Störungen kommt, sind die Krebszellen bereits an die neuronalen Netzwerke angebunden. Zudem offenbarte der nun mögliche Blick auf weiter entfernte Kontaktpartner erstmals mehrere verschiedene Nervenzelltypen.
Das persönliche Risiko und der Umgang mit der Diagnose
Es gibt derzeit keine Möglichkeit, das persönliche Risiko, an einem Hirntumor zu erkranken, zu verringern. Die Daten zum Zusammenhang von Handystrahlen und Hirntumoren sind noch zu vorläufig, um dieses Risiko abschließend zu beurteilen.
Ein Hirntumor ist Schicksal. Patienten, bei denen ein Hirntumor diagnostiziert wurde, haben oft Angst vor Persönlichkeitsveränderungen. Es ist wichtig zu wissen, dass solche Veränderungen nur in ganz seltenen Fällen auftreten.
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