Computermodell weist den Weg zur Kombitherapie bei Darmkrebs

HEIDELBERG. Bei Darmkrebs könnte die Kombi von Immun- und zielgerichteter Therapie das effektivste Ergebnis bei der Bekämpfung der Tumorzellen bringen, melden Forscher des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) in Heidelberg. Sie haben in einem neuen Computersystem die Wirkung verschiedener Therapieverfahren in Tumorproben von Darmkrebspatienten simuliert (Cancer Research 2017; 77(22):6442-6452). Die zielgerichtete Therapie mache die Bindegewebszellen um den Tumor durchlässig, sodass Immunzellen die Krebszellen angreifen konnten, teilt das NCT mit. Bei der identifizierten Kombi handele es sich um zwei Therapietypen, die bei metastasiertem Darmkrebs bisher nicht in dieser Weise angewendet werden.

Suche nach besseren Therapieoptionen

Werde Darmkrebs erst in einem fortgeschrittenen Stadium entdeckt, seien die Heilungsaussichten nach wie vor sehr niedrig, erinnert das NCT in seiner Mitteilung. Behandlungen mit nur einem Wirkstoff seien dann häufig nur wenig effektiv.

Für die meisten Patienten mit metastasierendem Darmkrebs ist die Chemotherapie die einzige wirksame Option. Da die Chemotherapie eine fortgeschrittene Tumorerkrankung aber nur für einen begrenzten Zeitraum unter Kontrolle halten kann, hat die Suche nach besseren Behandlungsmöglichkeiten hohe Priorität.

Kombitherapien gewinnen an Bedeutung

Neue Therapien wie Immuntherapien werden derzeit intensiv erforscht. Allerdings finden sie bei Patienten mit Darmkrebs bislang noch wenig Anwendung, wie das NCT berichtet. In den letzten Jahren hätten daher Kombinationsbehandlungen an Bedeutung gewonnen. Sie umfassen zwei oder mehrere therapeutische Mittel mit unterschiedlichen Mechanismen.

"Wir gehen davon aus, dass Kombinationstherapien notwendig sind, um den Nutzen neuer Medikamente einschließlich Immuntherapeutika voll auszuschöpfen", wird Niels Halama zitiert. Halama ist Oberarzt und Gruppenleiter in der Abteilung Medizinische Onkologie am NCT Heidelberg und Wissenschaftler im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK) am DKFZ.

Wirkstoffkombinationen sind jedoch sehr komplex und oft ist unklar, welche Kombination für welchen Patienten geeignet ist. Zudem erhöht die Suche nach der richtigen Kombination massiv die Zahl der erforderlichen präklinischen und klinischen Studien. "Um zum Beispiel zehn neue Medikamente für eine Einzelwirkstoffbehandlung zu testen, sind zehn klinische Studien erforderlich. Um alle dualen Kombinationen von zehn Medikamenten zu überprüfen, wären theoretisch 45 klinische Studien erforderlich", berichtet Halama.

Auch Ergebnisse von Zellkulturexperimenten berücksichtigt

Eine alternative Lösung bietet nun das neu entwickelte Computersystem der Heidelberger Forscher. "Wir können damit die Verteilung der Immunzellen und der Tumorzellen im Gewebe nachbauen und so eine virtuelle Tumormikroumgebung schaffen", erklärt Jakob Nikolas Kather, Erstautor der Publikation und Mitarbeiter in der Medizinischen Onkologie am NCT Heidelberg und DKFZ, in der Mitteilung des NCT. Basis für die Simulation waren die histologischen Daten von insgesamt 224 Darmkrebspatienten aus einer US-amerikanischen Studie und 37 Patientenproben aus der NCT-Biobank. Darüber hinaus wurden auch Ergebnisse von Zellkulturexperimenten aus dem Labor in das System eingearbeitet.

Die Analyse aller Daten ergab schließlich vier verschiedene Szenarien, wie das Zellmilieu aus Krebszellen, Immunzellen und Bindegewebszellen im Patienten aussehen kann. Anhand des Computermodells konnten die Forscher die Wirkung einzelner Therapien auf die vier Szenarien simulieren und untersuchen wie sich das Wachstum der Krebszellen durch die Behandlungen verändern könnte.

"Keine Kopie der Wirklichkeit"

Bemerkenswert sei gewesen, dass die Behandlung nur in Kombination funktionierte, so das NCT in seiner Mitteilung. Die Anwendung von nur einer der Behandlungen konnte dagegen sogar das Tumorwachstum in der Modellsituation begünstigen. "Wie jedes Modell ist auch unser Modell keine Kopie der Wirklichkeit. Aber es gibt uns in kurzer Zeit wichtige Hinweise darauf, welche Therapien wie wirken könnten", erklärt Kather.

"Digitale Simulationen der Tumormikroumgebung werden eines Tages unsere Therapieentscheidungen unterstützen", so Dirk Jäger, Direktor des NCT Heidelberg und Leiter der Abteilung Medizinische Onkologie. Weitere Computeranalysen sollen nun neue mögliche Kombinationen identifizieren, die anschließend in klinischen Studien überprüft werden sollen.(eb)