Heidelberger Wissenschaftler entdeckten zwei biologisch unterschiedliche Arten von Ependymomen

Ziel der Studie war es, molekulare Marker zu identifizieren, welche in der Lage sind, Ependymome mit einem vermeintlich komplizierten Verlauf, von denen mit relativ guten Heilungschancen zu unterscheiden.

Zudem wurden Signalwege innerhalb der Tumorzellen entschlüsselt, welche Möglichkeiten für neuartige Therapien darstellten können, um zukünftig die Heilungschancen von Patienten mit einem Ependymom zu verbessern.

Unter der Leitung von Dr. Hendrik Witt und Prof. Dr. Stefan Pfister vom Universitätsklinikum Heidelberg und Deutschen Krebsforschungszentrum konnte, in enger Kooperation mit der Gruppe von Prof. Dr. Michael Taylor am Hospital for Sick Children in Toronto, eine der bislang größten molekularbiologischen Analysen von Ependymomen durchgeführt werden. Basierend auf molekularen Besonderheiten konnten zwei unterschiedliche Arten von Ependymomen identifiziert werden, die sich sowohl in ihrem Erbgut als auch im klinischen Verlauf eklatant unterscheiden.

In dem von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Projekt analysierten die Forscher 584 Feingewebsproben von Ependymomen basierend auf unterschiedlichen Aktivitäten von Botenstoff-Molekülen (mRNA), Veränderungen von Chromosomen und Proteinausprägungen in Feingewebsschnitten.

Die internationale Studie erbrachte eindeutige Ergebnisse: Kleinhirn-Ependymome lassen sich anhand ihrer Erbgut-Anomalien in zwei Typen unterteilen, die sich auch in ihrem klinischen Verlauf deutlich unterscheiden. Erkrankungen der Gruppe A zeigten einen extrem ungünstigen Verlauf, die Tumoren kehrten nach einer anfänglichen Operation oft zurück und metastasierten häufig, woran zahlreiche Patienten schließlich verstarben.

Zudem weisen Gruppe A Tumoren verhältnismäßig wenig Verluste oder Zugewinne von Genabschnitten auf, allerdings sind sehr viele Gene aktiviert, die in wichtigen Krebssignalwegen eine Rolle spielen. Gruppe B Tumoren hingegen haben eine günstigere Prognose, obwohl das Genom dieser Krebszellen sehr instabil ist. Diese Patienten haben mit standardisierter neurochirurgischer und anschließender Strahlentherapie gute Heilungschancen.

Im Rahmen der Forschungsstudie konnte eine weitere Facharbeit verfasst werden, in welcher die Etablierung von molekularen Prognosemarkern in die klinische Routine-Diagnostik untersucht wurde. Hier identifizierten Wissenschaftler um Dr. Till Milde einen molekularen Stammzellmarker, Nestin, welcher in der Lage war über die verschiedenen Lokalisationen hinweg bösartigere Ependymome sowie Gruppe A und Gruppe B Tumoren zu unterscheiden. Im Weiteren konnte der Marker in verschiedenen internationalen Ependymom-Sammlungen etabliert und validiert werden. Dieser Marker wird unterdessen routinemäßig von der Neuropathologie bei allen neu diagnostizierten Ependymomen untersucht, um eine Risikoabschätzung bereits bei Diagnosestellung zu erlauben.

Um nun ein Modell zu entwickeln neue Präzisionsmedikamente in Lebewesen (in vivo) zu testen, ist es Forschern um Dr. Milde gelungen mit Ependymom-Vorläuferzellen (Stammzellen) Ependymome in Mäusen zu entwickeln. Basierend auf den Vorarbeiten, konnten nun krebsrelevante Signalwege in Maus-Ependymomen mit neuen Präzisionsmedikamenten behandelt werden. Die Wirksamkeit von Histondeazetylase (HDAC)-Hemmstoffen zeigte einen durchschlagenden Effekt, zudem ein bessere Wirksamkeit im Vergleich zu Standard-Chemotherapie.

Mittlerweile sind klinische Studien begonnen worden, welchen HDAC-Inhibitoren im Falle von Erkrankungsrückfällen bei Patienten mit Ependymom inklusive Gruppe A Tumoren eingesetzt werden. Für andere Signalwege, die in Gruppe A Tumoren überaktiv sind, wurden bereits zielgerichtete Medikamente entwickelt, die derzeit in klinischen Studien bei anderen Krebsarten geprüft werden. Möglicherweise kommen einige dieser Wirkstoffe auch als Behandlungsoptionen beim Ependymom in Frage.

Die Wilhelm Sander-Stiftung förderte dieses Forschungsprojekt mit rund 100.000 Euro. Stiftungszweck ist die Förderung der medizinischen Forschung, insbesondere von Projekten im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden insgesamt über 190 Mio. Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz bewilligt. Die Stiftung geht aus dem Nachlass des gleichnamigen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Kontaktdaten der Projektleiter:

Prof. Dr. Stefan M. Pfister
Dr. Hendrik Witt
Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)
Abteilung für Pädiatrische Neuroonkologie
Im Neuenheimer Feld 580, 69120 Heidelberg
Email: s.pfister@dkfz.de, h.witt@dkfz.de
Dr. Till Milde
Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)
Klinische Kooperationseinheit (KKE) Pädiatrische Onkologie
Im Neuenheimer Feld 280, 69120 Heidelberg
Email: t.milde@dkfz.de