Aus Patienten entnommene Tumorfragmente können nun als Ausgangspunkt für Hunderte von im Labor gezüchteten Modellen dienen.
Ein internationales Team hat fast 700 davon entwickelt, die 25 Krebsarten abdecken. Diese Sammlung soll es Wissenschaftlern ermöglichen, Behandlungsmöglichkeiten umfassender an Zellen zu testen, die den menschlichen Krebsarten weiterhin sehr ähnlich sind.
Um ein Medikament vor klinischen Studien am Menschen zu untersuchen, verwenden Labore häufig Krebszellen, die sich über lange Zeit vermehren können. Das Problem besteht darin, dass die verfügbaren Zelllinien nur einen Teil der bei Patienten beobachteten Vielfalt abbilden. Bestimmte seltene Krebsarten, genetische Profile oder gegen Behandlungen resistente Formen lassen sich daher deutlich schwieriger reproduzieren.
Die neue Sammlung geht direkt von Tumorproben aus Patienten aus. Die Wissenschaftler bemühten sich, diese Zellen zu kultivieren und anschließend Modelle zu etablieren, die wiederholt verwendet werden können. Das Ergebnis erweitert die verfügbaren Möglichkeiten erheblich, um das Verhalten verschiedener Krebsarten unter kontrollierten Bedingungen zu vergleichen.
Diese Vielfalt ist von großer Bedeutung.
Zwei Tumoren im selben Organ können tatsächlich sehr unterschiedlich auf ein Medikament reagieren. Ihre DNA kann verschiedene Veränderungen enthalten, die ihr Wachstum oder ihre Empfindlichkeit gegenüber der Behandlung beeinflussen. Mit einer großen Zahl von Modellen können die Teams untersuchen, welche Profile auf ein Molekül ansprechen und welche dagegen resistent sind, anstatt aus wenigen, häufig verwendeten Zelllinien Schlussfolgerungen zu ziehen.
Diese Zellen können auch dazu dienen, die spezifischen Schwachstellen jedes Tumors zu erforschen. Die Wissenschaftler können beispielsweise bestimmte Gene stören und beobachten, ob sich die Zellen weiterhin vermehren. Wenn eine Krebszelle stark von einem bestimmten Gen abhängig ist, um zu überleben, kann diese Abhängigkeit zu einer Ansatzmöglichkeit für die Entwicklung einer künftigen zielgerichteten Behandlung werden.
Der Wert der Sammlung liegt auch in ihrer gemeinsamen Nutzung. Die Modelle sollen der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich gemacht werden, zusammen mit Informationen über ihre Eigenschaften. Mehrere Labore können daher mit denselben Referenzen arbeiten, ihre Ergebnisse vergleichen und für eine bestimmte Fragestellung geeignete Modelle auswählen, ohne die gesamte Sammlung neu erstellen zu müssen.
Diese Kulturen ersetzen jedoch weder einen echten Tumor im Körper noch klinische Studien. Ein Krebs steht mit Blutgefäßen, dem Immunsystem und zahlreichen benachbarten Zellen in Wechselwirkung – Elemente, die eine Zellkultur nicht vollständig nachbildet. Ein Medikament, das bei diesen Modellen wirksam ist, muss noch mehrere Schritte durchlaufen, bevor es Patienten angeboten werden kann.
Der nächste Schritt besteht insbesondere darin, diese Ressource in großem Maßstab zu nutzen, um die genetischen Eigenschaften von Tumoren mit ihren Reaktionen auf Medikamente in Verbindung zu bringen. Die Modelle sollen außerdem in die Ressourcen des Cancer Dependency Map aufgenommen werden, eines Programms, das eine Karte der nutzbaren Schwachstellen verschiedener Krebsarten erstellen möchte.