Forscher des spanischen Krebsforschungszentrums CNIO in Madrid haben eine bislang unbekannte Phase bei der Entstehung von Hirnmetastasen entdeckt. In diesem frühen Stadium sind die Krebszellen besonders verwundbar. Tests mit drei Medikamenten zeigen nun einen möglichen Weg, Metastasen bereits zu bekämpfen, bevor sie Beschwerden verursachen.
Redaktion Spanien Press
von Marlon Gallego Bosbach
Hirnmetastasen gehören zu den schwerwiegendsten Folgen einer Krebserkrankung. Sie entstehen, wenn sich Krebszellen vom ursprünglichen Tumor lösen und über den Körper in das Gehirn gelangen. Genau an diesem frühen Punkt setzt eine neue Studie des Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) in Madrid an.
Das Team um den Leiter der Forschungsgruppe für Hirnmetastasen, Manuel Valiente, hat eine bisher unbekannte Phase entdeckt, die Krebszellen nach ihrer Ankunft im Gehirn durchlaufen. Die Ergebnisse könnten langfristig dabei helfen, Metastasen zu verhindern oder Rückfälle nach einer Operation zu reduzieren. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Cancer Cell veröffentlicht.
Krebszellen geraten zunächst in eine Art Ruhephase
Wenn Krebszellen beispielsweise aus einem Tumor der Lunge, Brust oder Haut ins Gehirn gelangen, treffen sie dort auf eine völlig andere Umgebung. Viele der Zellen überleben diese Umstellung nicht.
Ein Teil der Krebszellen schafft es jedoch, sich an das neue Umfeld anzupassen. Dabei gehen sie zunächst nicht sofort in ein starkes Wachstum über. Stattdessen treten sie in eine von den Forschern als „proliferative Pause“ bezeichnete Phase ein.
In diesem Zustand stellen die Zellen ihr aggressives Verhalten vorübergehend zurück und konzentrieren sich darauf, unter den schwierigen Bedingungen im Gehirn zu überleben. Genau diese Phase erwies sich in den Untersuchungen als besonders verwundbar.
Drei Medikamente zeigen Wirkung
Die Forscher untersuchten die molekularen Vorgänge, die während dieser frühen Phase in den Krebszellen ablaufen. Dabei stießen sie auf Angriffspunkte, gegen die bereits Medikamente existieren.
Anschließend testete das Team drei Wirkstoffe in verschiedenen Tiermodellen. Nach Angaben des CNIO konnten die Medikamente die noch sehr kleinen Mikrometastasen beseitigen, bevor sich daraus größere und klinisch erkennbare Metastasen entwickelten. Zwei der drei getesteten Medikamente sind bereits für andere medizinische Anwendungen zugelassen.
Die Forscher konnten die Ergebnisse außerdem anhand menschlicher Gewebeproben überprüfen. Damit handelt es sich nicht ausschließlich um Beobachtungen aus Tierversuchen.
Mikrometastasen bleiben bisher unsichtbar
Eine entscheidende Einschränkung gibt es allerdings: Die Medizin kann solche winzigen Metastasen derzeit nicht zuverlässig erkennen. Die von den Forschern untersuchten Mikrometastasen sind so klein, dass sie mit den derzeit verfügbaren diagnostischen Verfahren nicht sicher nachgewiesen werden können.
Auch geeignete Biomarker, mit denen sich Patienten mit einem entsprechenden Risiko zuverlässig identifizieren ließen, fehlen bislang. Deshalb können die Ergebnisse noch nicht unmittelbar in eine vorbeugende Behandlung umgesetzt werden.
Die Entdeckung eröffnet vielmehr ein neues Forschungsfeld: Wenn sich künftig feststellen lässt, welche Patienten solche frühen Metastasen entwickeln und wann diese besonders verwundbar sind, könnten Medikamente möglicherweise zu einem Zeitpunkt eingesetzt werden, an dem die Erkrankung noch keine Symptome verursacht.
Auch Rückfälle nach Operationen könnten verhindert werden
Interessant ist die Entdeckung nicht nur für die erstmalige Entstehung von Hirnmetastasen. Die Forscher untersuchten auch bereits bestehende Metastasen. Dabei stellten sie fest, dass bestimmte molekulare Vorgänge der frühen Metastasenphase auch an den sogenannten invasiven Rändern bestehender Metastasen auftreten. Dort breiten sich Krebszellen weiter aus, unter anderem indem sie sich an Blutgefäße anlagern.
Die Medikamente, die gegen die frühe Wachstumsphase wirksam waren, konnten laut den Forschern auch diese invasiven Bereiche menschlicher Metastasen beeinflussen. Daraus ergibt sich eine mögliche neue Strategie, um Rückfälle nach einer Operation zu verhindern.
Forschung läuft seit mehr als sechs Jahren
Die Untersuchung wurde von Manuel Valiente geleitet und dauerte mehr als sechs Jahre. Beteiligt waren mehr als 70 Wissenschaftler aus rund 20 Forschungseinrichtungen in Spanien, Großbritannien, Deutschland, Frankreich und den USA.
Für die Untersuchung menschlicher Mikrometastasen spielte unter anderem das britische PEACE-Konsortium eine wichtige Rolle. Dort stehen Tumorproben von verstorbenen Patienten für Forschungszwecke zur Verfügung. Autopsien ermöglichen es, auch Metastasen zu entdecken, die zu Lebzeiten aufgrund ihrer geringen Größe nicht diagnostiziert worden waren.
Zusätzlich nutzten die Forscher das spanische RENACER-Netzwerk, das Patientenproben aus neurochirurgischen Eingriffen sammelt. So konnten die Ergebnisse aus den frühen Mikrometastasen mit Gewebe aus bereits entwickelten Hirnmetastasen verglichen werden.
Klinische Studien sollen folgen
Für Patienten bedeutet die Entdeckung zunächst noch keine neue Behandlungsmöglichkeit. Das CNIO will in einem nächsten Schritt herausfinden, welche Kombination der untersuchten Medikamente den größten therapeutischen Nutzen verspricht.
Parallel arbeiten die Wissenschaftler an Biomarkern, mit denen sich die bislang nicht erkennbaren Mikrometastasen möglicherweise künftig identifizieren lassen. Mittelfristig sollen klinische Studien prüfen, ob die Medikamente tatsächlich dazu geeignet sind, die Entstehung von Hirnmetastasen oder deren Rückkehr nach einer Operation zu verhindern.
Ein möglicher neuer Weg in der Krebsforschung
Die Forscher sehen in ihrer Entdeckung deshalb vor allem einen neuen Ansatz im Kampf gegen metastasierenden Krebs. Anstatt eine bereits gewachsene Metastase zu behandeln, könnte es künftig möglich sein, die Krebszellen bereits während ihrer ersten Anpassung an ein neues Organ anzugreifen.
Ob dieser Ansatz tatsächlich bei Patienten funktioniert, muss allerdings erst noch in klinischen Studien bewiesen werden.
Für Manuel Valiente ist die Entdeckung dennoch ein wichtiger Schritt. Sie könne den Weg dafür eröffnen, Metastasen bereits in einem Stadium zu bekämpfen, in dem sie noch keine Symptome verursachen – und damit langfristig einen Beitrag zur Vorbeugung von Metastasen und Rückfällen leisten.
