Krebskrankheiten: Forschende entwickeln Miniatur-Tumore - DER SPIEGEL - DER SPIEGEL

Medizinische 3D-Darstellung einer sich teilenden Krebszelle

Foto: Peter Schreiber / iStockphoto / Getty Images

Kleine Modelle sollen den Aufbau echter Tumore nachahmen – dazu haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun eine Methode entwickelt. Das Verfahren soll Forschenden helfen, individuelle Behandlungen für Menschen mit seltenen oder schwer zu behandelnden Krebsarten zu finden. Die Ergebnisse der Untersuchung wurden in der Fachzeitschrift »Nature Communications«  veröffentlicht.

Die sogenannten Organoide – Miniaturen von Tumoren – können im Labor mit Zelllinien oder patienteneigenen Zellen gezüchtet werden, um die menschliche Biologie und Krankheiten besser zu verstehen. An den Modellen können außerdem etwa Medikamente getestet werden, um zu probieren, wie der Tumor auf eine Behandlung reagiert.

»Tumororganoide sind zu grundlegenden Instrumenten geworden, um die Tumorbiologie zu erforschen und die Empfindlichkeit einzelner Patienten gegenüber Medikamenten aufzuzeigen«, sagte Alice Soragni, Letztautorin der Studie. »Wir brauchen jedoch noch bessere Möglichkeiten, um zu erkennen, ob in einer kleinen Zellpopulation eine Resistenz entstehen könnte, die wir mit herkömmlichen Screening-Methoden möglicherweise nicht entdecken. Das ist wirklich wichtig, zumal die Vorhersage von Medikamenten auf der Basis von Organoiden allmählich auch klinisch genutzt wird.«

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Doch bisher gab es bei der Anwendung den Ausführungen zufolge große Hürden: Denn für die derzeitigen Modelle ist es etwa noch schwierig, die Verschiedenheit von Tumoren zu erfassen – eine häufige Ursache von Therapieresistenzen.

Mit den entwickelten Organoiden wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center diese Probleme überwinden: Sie haben nun mithilfe einer Bioprinting-Technik dreidimensionale Mini-Tumore erzeugt, ohne etwa die Gewebehistologie zu verändern. Die biologisch gedruckte Zelle kombinierten die Forschenden mit einem bildgebenden System. Mithilfe von künstlicher Intelligenz konnten die Wissenschaftler die Organoide schließlich analysieren. »Die Messungen wurden so durchgeführt, dass die Organoide nicht beschädigt oder zerstört wurden, was eine nicht invasive Analyse ihres Wachstums und ihrer Reaktion auf Medikamente ermöglichte«, so Michael Teitell, Mitautor der Untersuchung.

Nun wollen die Forschenden den neuen Ansatz nutzen, um neue therapeutische Wege und Resistenzmechanismen untersuchen und schließlich personalisierte Behandlungsstrategien entwickeln zu können.

ani

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