Avatare" zur personalisierten Behandlung von Lymphomen

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Lymphomoide Spirale (erstellt von Albert Santamaria-Martinez).
Lymphomoide Spirale (erstellt von Albert Santamaria-Martinez).
Wissenschaftler der EPFL haben "Lymphomoide" entwickelt, ein Krebsmodell, das im Labor die Struktur und die vielzellige Zusammensetzung lymphoider Tumore bewahrt. Sie bieten eine innovative Möglichkeit, die Wirksamkeit von Lymphombehandlungen zu testen und individuelle Reaktionen besser vorherzusagen.

Krebs ist unbestreitbar komplex, da jeder Tumor auf unterschiedliche Therapien anspricht. Das gilt auch für Lymphome, eine Art Blutkrebs, der von den Lymphozyten ausgeht, einer Untergruppe von Immunzellen, die bei der Bekämpfung von Infektionen helfen. Die Wissenschaftler sind ständig auf der Suche nach der besten Therapie für jede Patientin und jeden Patienten.

Die herkömmlichen Methoden zur Prüfung der Wirksamkeit von Lymphomtherapien sind begrenzt. Beispielsweise sind von Patienten abgeleitete Xenotransplantationsmodelle, bei denen menschliche Tumore auf Mäusen gezüchtet werden, zwar wirksam, aber auch langsam und kostspielig. Außerdem werden sie der Vielfalt der Interaktionen zwischen dem Tumor und den Immunzellen nicht vollständig gerecht.

In jüngerer Zeit haben Wissenschaftler mit der Entwicklung von "Tumor-Avataren" begonnen, neuen Systemen, mit denen Zellen oder Gewebeproben außerhalb des Körpers des Patienten(ex vivo) aufbewahrt werden können. Tumor-Avatare sind sehr vielversprechende Werkzeuge. Allerdings war es besonders schwierig, die ursprüngliche Zellstruktur und -zusammensetzung von Lymphomen zu erhalten.

Um diese Herausforderungen zu meistern, haben Albert Santamaria-Martínez und Elisa Oricchio von der EPFL in enger Zusammenarbeit mit Klinikern und Klinikerinnen des CHUV ein fortschrittliches Ex-vivo-Modell namens "Lymphomoids" entwickelt. Sie identifizierten eine spezifische Umgebung, in der Gewebefragmente von Lymphomen ex vivo mehrere Tage lang erhalten werden können. Unter diesen Bedingungen konnten sie die Architektur, die Zellvielfalt und die Mikroumgebung des Tumors erhalten.

Die Forscher sammelten 27 Proben von menschlichen Lymphomen und zeigten anhand von bildgestützten Analysen und räumlichen Molekularprofilen, dass die Lymphomoide die phänotypischen und molekularen Merkmale der ursprünglichen Tumore beibehalten.

Im Rahmen einer Studie über verschiedene Arten des menschlichen B-Zell-Lymphoms wurden die Lymphomoide mehrere Tage lang lebendig und strukturell intakt gehalten, sodass die Forscherinnen und Forscher untersuchen konnten, wie die Proben auf verschiedene Medikamente reagierten. Das Team testete eine Reihe von Krebsmedikamenten an den Lymphomoiden, darunter Inhibitoren der Bruton-Tyrosinkinase (BTK), PI3K-Inhibitoren und BCL-2-Inhibitoren, um festzustellen, ob diese Behandlungen das Wachstum und die Proliferation der Lymphomzellen verringern können.

Lymphomoide zeigten eine Reihe von Empfindlichkeiten gegenüber Krebsmedikamenten, die die klinischen Reaktionen der Patientinnen und Patienten, deren Gewebeproben verwendet wurden, eng widerspiegelten. Beispielsweise zeigten die Lymphome eines Patienten, dessen Tumor gut auf BTK-Inhibitoren ansprach, im Ex-vivo-Modell ebenfalls eine Empfindlichkeit gegenüber demselben Medikament. In einem anderen Fall zeigten die Lymphome eines Patienten, der gegen Lenalidomid resistent war, in den Ex-vivo-Tests eine ähnliche Resistenz.

Diese Forschungsergebnisse legen nahe, dass Lymphomoide als zuverlässiges Instrument zur Vorhersage dienen können, wie die einzelnen Patientinnen und Patienten auf spezifische Behandlungen ansprechen können. Indem Forscherinnen und Forscher die Wirksamkeit von Medikamenten an von Patienten abgeleiteten Proben testen können, bieten Lymphomoide eine vielversprechende neue Möglichkeit, die Krebsbehandlung individuell anzupassen. Sie könnten es Ärzten möglicherweise ermöglichen, die Gewebeprobe eines Patienten zu verwenden, um die wirksamste Behandlung für diese Person zu finden, bevor sie mit der Therapie beginnen, was den Patienten unnötige Behandlungen und Nebenwirkungen ersparen könnte.

Darüber hinaus könnten Lymphomoide auch in klinischen Studien eingesetzt werden, um neue Krebstherapien zu testen und die komplexe Dynamik zwischen Tumorzellen und Immunzellen im Verlauf der Behandlung zu erforschen.

Personalisierte Gesundheit und verwandte Technologien (PHRT)

ISREC-Stiftung

Aclon-Stiftung

Accentus-Stiftung

Fondazione San Salvatore

Referenzen

Albert Santamaria-Martínez, Justine Epiney, Divyanshu Srivastava, Daniele Tavernari, Marco Varrone, Dina Milowich, Igor Letovanec, Thorsten Krueger, Rafael Duran, Giovanni Ciriello, Anne Cairoli, Elisa Oricchio. Entwicklung von patientenbasierten Lymphomoiden mit erhaltener Tumorarchitektur für das Screening von Lymphomtherapien. Nature Communications 09 December 2024. DOI: 10.1038/s41467-024-55098.