Sauerstoffversorgung von Tumoren neuer Ansatz für Behandlungsstrategien gegen Krebs

Ein gemeinsames Forschungsprojekt von Professor Dr. Dirk Vordermark und Dr. Matthias Bache von der halleschen Universitätsklinik für Strahlentherapie wird von der Wilhelm-Sander-Stiftung in den nächsten zwei Jahren mit mehr als 100.000 Euro gefördert.

Ein zentrales Thema ihrer im Universitätsklinikum Halle (Saale) angesiedelten Arbeitsgruppe „Molekulare Strahlenbiologie“ ist die Tatsache, dass Tumore, die ungenügend mit Sauerstoff versorgt sind, auf eine Behandlung, beispielsweise eine Strahlentherapie, schlecht ansprechen. Vordermark (Direktor der Universitätsklinik und Poliklinik für Strahlentherapie) und Bache wollen nun untersuchen, ob der Nachweis des Tumorproteins Osteopontin genutzt werden kann, um Patienten mit einer Sauerstoffunterversorgung zu identifizieren und ob spezifische gegen Osteopontin gerichtete Behandlungsansätze die Effekte einer Strahlentherapie verstärken.

Große Studien haben gezeigt, dass eine Messung der Sauerstoffversorgung in einem Tumor, etwa des Kopf-Hals-Bereichs oder des Gebärmutterhalses, geeignet ist, die Heilungswahrscheinlichkeit nach Therapie abzuschätzen. Hierzu musste bisher über mehrere Stichkanäle eine Sonde direkt in den Tumor eingeführt werden, was eine weite Verbreitung der Sauerstoffmessung verhindert hat. Zudem gab es bis vor einigen Jahren keine überzeugenden Strategien, Patienten mit schlecht mit Sauerstoff versorgten Tumoren gezielt zu behandeln.

Neuere Ansätze beinhalten die Messung von Proteinen im Tumorgewebe, die im Rahmen der normalen Reaktion von Tumorzellen auf niedrige Sauerstoffkonzentrationen gebildet werden. Das Protein Osteopontin, das – wie der Name andeutet – eine Rolle im Knochenstoffwechsel hat, nimmt hier eine Sonderstellung ein. Es wird nicht nur im Tumorgewebe gebildet, sondern auch in das Blutplasma freigesetzt und ist somit in einer normalen Blutprobe messbar. Untersuchungen aus Dänemark und von der Stanford University (USA) zeigten, dass bei Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren ein hoher Osteopontin-Wert im Blutplasma mit einer schlechten Sauerstoffversorgung in der Sondenmessung sowie mit höheren Rückfallraten nach Strahlentherapie verbunden war.

Hier setzen die Arbeiten von Vordermark und Bache, die sich seit 2005 gemeinsam mit dem Tumorprotein beschäftigen, an: „Einerseits ist bisher nicht überzeugend nachgewiesen worden, dass Osteopontin wirklich bei niedriger Sauerstoffkonzentration direkt aus den Tumorzellen freigesetzt wird“, so Vordermark. „Unsere eigenen experimentellen Vorarbeiten sprechen eher dafür, dass es sich hier um einen komplizierteren Mechanismus handelt, der möglicherweise den in Tumoren häufigen regelmäßigen Wechsel zwischen schlechter und besserer Sauerstoffversorgung beinhaltet. Andererseits bestehen auch bei der Messung von Osteopontin im Patientenplasma viele offene Fragen, zum Beispiel, ob ein Abfall des Wertes während einer Strahlentherapie eine Tumorrückbildung voraussagen kann.“

Bei dem Hallenser Vorhaben handelt es sich um ein typisches „translationales“ Forschungsprojekt, in dem also direkte Verbindungen von der Grundlagenforschung und der Anwendung am Patienten geknüpft werden sollen. Langfristiges Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer Kombination aus Diagnostik und Therapie zur verbesserten Behandlung von Patienten mit Tumoren, die schlecht mit Sauerstoff versorgt sind.

Jens Müller
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