Die Standardtherapie bei Krebserkrankungen ist Radio- oder Chemotherapie. Die schlägt allerdings bei weitem nicht bei allen Menschen an und hat zudem zahlreiche unerwünschte und belastendende Nebenwirkungen. Der Grund: sie greift nicht nur die kranken Zellen an, sondern den gesamten Organismus. Außerdem erhöht sie das Risiko, Resistenzen gegen die Behandlung zu entwickeln.
Wissenschaftler der Universität Genf (UNIGE) haben nun eine Technik entwickelt, die nicht nur wirksamer ist als eine Chemotherapie, sondern auch ohne Nebenwirkungen auskommt. Bei dieser Therapie können aus einer großen Zahl vorhandener Medikamente schnell die optimale Kombination und Dosis von Produkten ermittelt werden, die zwar die Tumorzellen abtöten können, gesunde Zellen aber nicht beeinträchtigen. Die Wirksamkeit dieser Methode konnten die Forscher in Zusammenarbeit mit dem Universitätskrankenhaus Genf (HUG) und dem Universitätsklinikum Amsterdam bereits bei Darmkrebs nachweisen.
In-vitro und in-vivo
Um die besten Arzneimittelkombinationen zu bewerten, nutzten die Wissenschaftler zuerst In-vitro-Tests und zum ersten Mal auch In-vivo-Tests in Mausmodellen. Dabei hätten sich alle Kombinationen als wirksamer erwiesen als eine Chemotherapie und hätten zudem weder in den gesunden Zellen noch in den Tieren eine offensichtliche Toxizität verursacht, betonen die Forscher.
„Die Technik, die wir entwickelt und patentiert haben, heißt TGMO, was für phänotypisch gesteuerte, therapeutisch geführte Multidrug-Optimierung steht. Sie kombiniert Tests und hochentwickelte statistische Analysen”, sagt Patrycja Nowak-Sliwinska, Professorin an der Fakultät für Pharmazeutische Wissenschaften der wissenschaftlichen Fakultät der UNIGE. „Damit können in wenigen Schritten gleichzeitig Tests an krebsartigen und gesunden Zellen (desselben Patienten) durchgeführt und alle möglichen Arzneimittelkombinationen bewertet werden, die wir zu diesem Zweck ausgewählt haben. Die positiven Synergien bleiben erhalten, während die Antagonismen abgelehnt werden.“
Das Experiment wurde mit 12 Medikamente durchgeführt, die alle vor kurzem für die Kommerzialisierung zugelassen wurden oder aich in der letzten Phase der klinischen Versuche befanden. „Darmkrebs-Zelllinien, die für die Anforderungen der wissenschaftlichen Studien perfekt charakterisiert worden waren, wurden der TGMO-basierten ‚Maschinerie‘ vorgelegt“, erklären die Forscher. „Ziel der Suche war es, die Kombination von Produkten zu bestimmen, die dem gewünschten Ergebnis am nächsten kam: dem Absterben der Krebszelle bei gleichzeitiger Abwesenheit von Wirkung auf die gesunde Zelle – und das alles bei niedrigstmöglicher Dosierung der Medikamente.“ Dieses Verfahren habe zu Mehrfachkombinationen von drei oder vier Medikamenten geführt, die sich alle leicht voneinander unterschieden.
Tumorwachstum um 80% reduziert
Im nächsten Schritt wurden die Kombinationen an einem dreidimensionalen Modell eines menschlichen Tumors überprüft; danach an Mäusen als Versuchsmodell für Darmkrebs. Die Ergebnisse zeigten, dass die getesteten Medikamentenkombinationen das Tumorwachstum um etwa 80% reduzierten und so bei weitem wirksamer waren als eine Chemotherapie. Die gesunden Zellen wurden nicht dabei beeinflusst. Die Aktivität beschränkte sich auf Krebszellen, “die frisch von aktuellen Patienten in der Schweiz entnommen wurden”.
„Es ist das erste Mal, dass in vivo-Tests mit Arzneimittelkombinationen durchgeführt wurden, die von unserer TGMO-Technologie abgeleitet sind”, schwärmt Patrycja Nowak-Sliwinska. „Die Studie zeigt, dass es möglich ist, unabhängig vom Mutationsstatus des Tumors effizient niedrig dosierte, synergistische und selektiv optimierte Arzneimittelkombinationen zu identifizieren, die wirksamer sind als eine konventionelle Chemotherapie.“ Derzeit werde eine klinische Studie an Patienten diskutiert, „damit wir einen Schritt weiter gehen können. Aber diese Etappe, deren Finanzierung sehr stark von dem Interesse abhängt, das ein privater Sektor an unserem Ansatz haben könnte, ist in erster Linie die Arbeit von klinischen Ärzten.“
Ergebnisse in weniger als zwei Wochen
Die TGMO-Technologie sei so konzipiert, dass sie in weniger als zwei Wochen Ergebnisse erziele, betonen die Forscher. Das entspricht dem Zeitraum, den Ärzte nach der Diagnose benötigen, um die Therapie festzulegen. „Dieser Ansatz stellt eindeutig die Zukunft für Onkologie-Patienten dar”, sagt Thibaud Koessler, Leiter der Gastrointestinal-Onkologie in der Abteilung HUG Onkologie und einer der Autoren des Artikels, der in der Zeitschrift Molecular Oncology veröffentlicht wurde. „Die Möglichkeit, verschiedene Medikamente ex vivo zu testen und für jeden Patienten die Kombination auszuwählen, auf die der Krebs am empfindlichsten reagiert, dürfte die Wirksamkeit der Behandlungen erhöhen und gleichzeitig die Toxizität verringern, zwei der problematischsten Aspekte bei den derzeitigen Therapien.“
Titelbild: Schematische Darstellung von Kolon- und kolorektalem Karzinom. © UNIGE/Nowak-Sliwinska
