Systemmedizin in Nierentumoren: Therapie von Tumorstammzellen

Prof. Dr. Walter Birchmeier (MDC), Prof. Wei Chen (MDC) und Dr. Jonas Busch (Charité) beschäftigen sich in ihrem TRG-Projekt mit einer häufig auftretenden Form von Nierenkrebs und der Frage, warum Patientinnen und Patienten mit dieser Erkrankung unterschiedlich auf das gleiche Medikament ansprechen und welche Rolle Tumorstammzellen dabei spielen. Ziel ist es, durch Analyse der molekularen Ursachen für das unterschiedliche Ansprechverhalten neue Biomarker zu identifizieren und effektivere, individualisierte Therapieansätze zu entwickeln.

Drei Fragen an das Projektteam

Walter Birchmeier, Wei Chen, Annika Fendler und Jonas Busch (v.l.n.r.)
Walter Birchmeier, Wei Chen, Annika Fendler und Jonas Busch (v.l.n.r.)

Welche neue Idee steckt in Ihrem Projekt?

Wir beschäftigen uns mit Tumorstammzellen des klarzelligen Nierenzellkarzinoms. Nierenzellkarzinome mit diesem Zelltyp kommen mit Abstand am häufigsten vor. Tumorstammzellen kontrollieren das Wachstum der Tumoren und spielen eine entscheidende Rolle bei der Metastasierung und ebenso dabei, wie die Tumoren auf medikamentöse Therapieansätze ansprechen. Wir beobachten, dass Tumorstammzellen von Nierenzellkarzinomen einzelner Patienten unterschiedlich auf bereits eingesetzte und in der Entwicklung befindliche Medikamente reagieren. Während die Tumorstammzellen einiger Patienten sehr gut auf ein Medikament ansprechen, reagieren die Tumorstammzellen anderer Patienten nicht oder nur schwach. In unserem Projekt untersuchen wir die molekularen Grundlagen dieses Ansprechens. Dafür analysieren wir Genom, Transkriptom (das sind alle zu einem bestimmten Zeitpunkt in einer Zelle transkribierten, das heißt von der DNA in RNA umgeschriebenen Gene) und die epigenetische Signatur der Tumorstammzellen, die uns zeigt, welche Faktoren die Entwicklung der Zelle und ihrer Folgegenerationen beeinflussen. Diese Ergebnisse sollen schließlich zur Entwicklung neuer Therapien verwendet werden. Wir nutzen die Ergebnisse auch, um aus der molekularen Signatur zirkulierender Tumorstammzellen im Blut von Patientinnen und Patienten mit metastasierenden Nierenkarzinomen neue nicht-invasive Marker ableiten zu können.

Wie profitiert Ihr Projekt vom BIH?

Jonas Busch und Klaus Jung von der Klinik für Urologie bringen die klinische Expertise zum Nierenzellkarzinom und dessen Behandlung ein, insbesondere zur Therapie mit Tyrosinkinase-Inhibitoren. Tyrosinkinasen sind eine Gruppe von Enzymen, die eine Rolle bei der Signalübertragung zwischen Proteinen spielen und als Teil von Rezeptorsystemen einen wichtigen Beitrag zur zellulären Signalübertragung leisten. Die Arbeitsgruppen von Walter Birchmeier mit Annika Fendler und Wei Chen vom MDC haben langjährige Erfahrung in der Erforschung von Tumorstammzellen und der Entwicklung und Anwendung moderner DNA-Sequenzierungsmethoden. Die Kombination dieser Expertisen ermöglicht es uns, klinische Fragestellungen auf Basis aktueller grundlagenwissenschaftlicher Erkenntnisse und Methoden zu untersuchen sowie unsere Ergebnisse schnell in die klinische Praxis umzusetzen.

Wie können Nierenkrebs-Patientinnen und -Patienten eines Tages von Ihren Ergebnissen profitieren?

Metastasierte Nierenzellkarzinome sprechen auf die zurzeit eingesetzten Therapien nur eingeschränkt und für eine begrenzte Zeit an. Zudem basiert die Entscheidung für eine Therapie allein auf klinischen Parametern (zum Beispiel der Größe des Tumors oder die Anzahl der Metastasen). Wie gut Patientinnen und Patienten auf eine Therapie ansprechen, kann zudem derzeit nur über bildgebende Verfahren überwacht werden. Wir wollen auf Basis unserer Forschungsergebnisse effektivere Therapien für metastasierte Nierenzellkarzinome entwickeln. Parallel hierzu wollen wir molekulare Marker identifizieren, die eine individualisierte Therapieentscheidung sowie eine Überwachung des Therapieansprechens ermöglichen. Perspektivisches Ziel ist, neue Behandlungsmethoden, die in präklinischen Studien erfolgreich waren, als individuelle Heilversuche oder in frühen klinischen Versuchen beim Menschen einzusetzen.