Zellen aus einer Knochenmarksbiopsie eines Patienten mit Multiplem Myelom. Rot gefärbt sind gesunde T-Zellen respektive Monozyten, grün und gelb die Plasmazellen.

Wie Blutkrebs effektiver bekämpft werden kann

Publiziert

Das Multiple Myelom ist noch immer nicht heilbar. Forschende der ETH Zürich und des Universitätsspitals Zürich haben nun Hunderte von Behandlungsmethoden ausserhalb des Körpers ausgetestet, um die beste Behandlungsmöglichkeit mit bestehenden Therapeutika vorauszusagen.

Das Multiple Myelom ist ein seltener Blutkrebs, bei dem sich krankhafte Plasmazellen unkontrolliert vermehren. Plasmazellen sind eine spezielle Form von weissen Blutzellen und im Knochenmark und den Lymphknoten dafür zuständig, Antikörper zu bilden. Sie sind also wichtige Zellen des Immunsystems.
Trotz einer steigenden Zahl an zugelassenen Medikamenten und Behandlungsansätzen wie der Immuntherapie ist die Krankheit nach wie vor nicht heilbar.
Eine der Schwierigkeiten ist, dass der Krebs trotz Behandlung häufig wiederkehrt. Oft macht eine Behandlung die Krebszellen resistenter gegen die eingesetzten Medikamente, bis schliesslich nach mehreren Behandlungsrunden keine wirksamen Behandlungsoptionen mehr verfügbar sind. Die mittlere Lebenserwartung von Patientinnen und Patienten nach der Diagnose beträgt fünf Jahre.
ETH-Forschende haben deshalb auf einer von ihnen entwickelten Screening-Plattform nach Auswegen aus dieser Sackgasse gesucht – und gefunden. Ihre Studie dazu wurde soeben in der Fachzeitschrift «Nature Cancer» veröffentlicht.

Biopsiematerial unter der Lupe
Die Forschenden nutzen dazu ein Hochdurchsatz-Screening-Verfahren, das ETHProfessor Berend Snijder in den vergangenen Jahren entwickelt hat. Die Forschenden nennen es Pharmakoskopie. Damit testen sie ausserhalb des Körpers, wie gut die Krebszellen der Patienten auf welche Behandlungsmethoden ansprechen.
Mehrere Hundert unterschiedliche Behandlungsmethoden (verschiedene Krebsmedikamente und Kombinationen davon) können sie auf einer Platte und in einem Durchgang gleichzeitig untersuchen. Daraus, wie die Zellen reagieren, leiten sie ab, bei welchem Patienten welche Behandlungsmethode am meisten Erfolg verspricht.
Dazu werden die Zellen aus den Biopsien in jede der 384 Vertiefungen auf der Platte gegeben. In jede der Vertiefungen geben die Forschenden eine andere Kombination von Wirkstoffen. Nach 24 Stunden färben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit verschiedenen Antikörpern, und mittels automatisierter Mikroskopie werten sie die Reaktion jeder einzelnen Zelle aus. Ein Deep-Learning-Algorithmus identifiziert und klassifiziert die Zelltypen. Der gesamte Ablauf ist weitgehend automatisiert.

138 Biopsien individuell ausgetestet
Damit haben die Forschenden 138 Knochenmarksbiopsien von 89 Myelom-Patienten genau untersucht. Die Patientenkohorte deckte alle Krankheitsstadien ab: von soeben diagnostiziert und unbehandelt bis hin zu Spätstadium mit mehrfacher Behandlung.
Ziel der Forschenden war es, in jeder einzelnen Biopsie zu beobachten, wie die Krebszellen reagieren, wenn sie den zugelassenen Wirkstoffen und Wirkstoffkombinationen von bis zu vier unterschiedlichen Substanzen sowie Immuntherapien ausgesetzt werden. Daraus, wie die Zellen reagierten, leiteten sie schliesslich ab, bei welchem Patienten, welcher Patientin welche Behandlungsmethode am meisten Erfolg verspricht.
Snijder hat die Pharmakoskopie-Plattform schon früher bei ähnlichen Studien über Lymphome und Leukämie erfolgreich eingesetzt. Für die Studie des Myeloms mussten er und sein Team sie allerdings anpassen.

Hoffnung auf effektivere Behandlungen
Den ETH-Forschenden ist es in dieser Studie sogar gelungen, neue effektivere Behandlungsoptionen ausfindig zu machen. Welche das sind, ist für jeden Patienten anders. Der Ansatz ist also ein Musterbeispiel für personalisierte Medizin.
Der neue Ansatz ist laut Snijder auf die Klinik übertragbar und kann somit Ärztinnen und Ärzten helfen, frühzeitig die beste Option für ihre Patienten herauszufinden. «Zuerst werden wir die Methode allerdings noch mit klinischen Versuchen weiter validieren müssen», sagt der Forscher.
Künftig möchten er und sein Team die Plattform auch dahingehend weiterentwickeln, um feste Tumore untersuchen zu können. Feste Tumore müssen im Unterschied zu Blutkrebs zuerst bis zu einem gewissen Grad aufgelöst werden, damit die Zellen auf die Platte der Pharmakoskopie-Plattform verteilt werden können. Zurzeit arbeiten Snijder und seine Mitarbeitenden daran, das Screening-Verfahren unter anderem für die Untersuchung von Hirntumoren anzupassen.

LITERATUR
Kropivsek, K., Kachel, P., Goetze, S., et al. Ex vivo drug response heterogeneity reveals personalized therapeutic strategies for patients with multiple myeloma. Nat Cancer (2023).

EVENTS

e-Healthcare Circle

Immer wieder wird erzählt, welche positiven Wirkungen Digitalisierung auf das Gesundheitswesen haben kann.

Datum: 21. Juni 2024

Ort: Zürich (CH)

all about automation

Fachmesse für Industrieautomation

Datum: 28.-29. August 2024

Ort: Zürich (CH)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 28.-29. August 2024

Ort: Zürich (CH)

Blezinger Healthcare

14. Fachkonferenz – Das Spital der Zukunft

Datum: 10.-12. September 2024

Ort: Bern (CH)

Immohealthcare

Ein Treffpunkt für die Healthcarebranche

Datum: 18. September 2024

Ort: Basel (CH)

Ilmac Lausanne

Networking. Forum. Aussteller

Datum: 18.-19. September 2024

Ort: Lausanne (CH)

FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 24.-26. September 2024

Ort: Nürnberg (D)

Cleanzone

Internationale Fachmesse und Kongress für Reinraumtechnologie

Datum: 25.-26. September 2024

Ort: Frankfurt am Main (D)

Rehacare

Die REHACARE ist die internationale Fachmesse für Rehabilitation, Prävention, Inklusion und Pflege.

Datum: 25.-28. September 2024

Ort: Düsseldorf (D)

IN.STAND

Die Messe für Instandhaltung und Services

Datum: 08.-09. Oktober 2024

Ort: Stuttgart (D)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 08.-10. Oktober 2024

Ort: Nürnberg (D)

SIAL

Fachmesse für Nahrungsmittel-Innovationen

Datum: 19.-23 Oktober 2024

Ort: Paris (F)

ZAGG

DER BRANCHENTREFFPUNKT MIT RELEVANTEN GASTRO-TRENDS

Datum: 20.-23. Oktober 2024

Ort: Luzern (CH)

IFAS

Fachmesse für den Gesundheitsmarkt

Datum: 22.-24. Oktober 2024

Ort: Zürich (CH)

ALL4PACK EMBALLAGE

The global marketplace for Packaging Processing Printing Handling

Datum: 04.-07. November 2024

Ort: Paris (F)

Medica

Die Weltleitmesse der Medizinbranche

Datum: 11.-14. November 2023

Ort: Düsseldorf (D)

Compamed

Schmelztiegel für High-Tech-Lösungen in der Medizintechnik

Datum: 11.-14. November 2024

Ort: Düsseldorf (D)

AUTOMA+

Pharmaceutical Automation and Digitalisation Congress 2024

Datum: 18.-19. November 2024

Ort: Geneva (CH)

Swiss Handicap

Nationale Messe für Menschen mit und ohne Behinderung.

Datum: 29. November-1. Dezember 2024

Ort: Luzern (CH)

BioFach

Weltleitmesse für Bio-Lebensmittel

Datum: 11.-14. Februar 2025

Ort: Nürnberg (D)

Gastia

Die Fach- und Erlebnismesse für Gastfreundschaft

Datum: 23.-25. März 2025

Ort: St.Gallen (CH)

TUTTOFOOD

Internationale B2B-Messe für Food & Beverage

Datum: 05.-08. Mai 2025

Ort: Mailand (I)

LABVOLUTION

Europäische Fachmesse für innovative Laborausstattung und die Optimierung von Labor-Workflows

Datum: 20.-22. Mai 2025

Ort: Hannover (D)

Automatica

Die Leitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 24.-27. Juni 2025

Ort: München (D)

LASER World of PHOTONICS

Weltleitmesse und Kongressfür Komponenten, Systeme und Anwendungen der Photonik

Datum: 24.-27. Juni 2025

Ort: München (D)

Oils + fats

Leitmesse der Öl- und Fettindustrie in Europa.

Datum: 15.-19. September 2025

Ort: München (D)

Ilmac

Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie

Datum: 16.-18. September 2025

Ort: Basel (CH)

Swiss Medtech Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 16. - 17. September 2025

Ort: Luzern (CH)

AM Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 16.-17. September 2025

Ort: Luzern (CH)

CMS Berlin

Internationale Leitmesse für Reinigung und Hygiene

Datum: 23.-26. September 2025

Ort: Berlin (D)

POWTECH

Pharma.Manufacturing.Excellence

Datum: 23. - 25. September 2025

Ort: Nürnberg (D)

Anuga

Weltweite Ernährungsmesse für Handel und Gastronomie/Ausser-Haus-Markt

Datum: 04.-08. Oktober 2025

Ort: Köln (D)

A + A

Messe und Kongress für Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit

Datum: 04.-07. November 2025

Ort: Düsseldorf (D)

igeho

Internationale Branchenplattform für Hotellerie, Gastronomie, Take-away und Care

Datum: 15.-19. November 2025

Ort: Basel (CH)

Pumps & Valves

Die Fachmesse für industrielle Pumpen, Armaturen & Prozesse

Datum: 26. - 27. November 2025

Ort: Zürich (CH)

index

Weltleitmesse für Vliesen

Datum: 21.-24. April 2026

Ort: Genf (CH)

interpack

Führende Messe für Prozesse und Verpackung

Datum: 07.-13. Mai 2026

Ort: Düsseldorf (D)

Bezugsquellenverzeichnis