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Neue Forschungsergebnisse helfen bei der Identifizierung besserer Behandlungen für bestimmte Arten von Hirntumoren.Vera Lair/Stocksy
  • Verbesserte wissenschaftliche Techniken haben den Forschern einen besseren Einblick in die Funktionsweise des menschlichen Genoms gegeben.
  • Durch die Untersuchung des Genoms und Epigenoms von Hirntumoren konnten Forscher nun die Ergebnisse für Patienten vorhersagen.
  • Diese Informationen könnten auch verwendet werden, um zu ermitteln, welche Behandlungen zur Behandlung bestimmter Krebsarten am nützlichsten wären.
  • Basierend auf den Ergebnissen testeten die Wissenschaftler das Brustkrebsmedikament Abemaciclib bei einer kleinen Anzahl von Patientinnen und stellten fest, dass sich ihre Symptome verbesserten und die Tumorgröße verringerte.Zukünftige klinische Studien werden diese frühen Erkenntnisse hoffentlich validieren.

Die Sequenzierung des Genoms von Krebstumoren wird häufig verwendet, um die Krebsart einer Person und die beste Behandlung dafür zu identifizieren.

Obwohl die Krebsgenomik bereits seit einigen Jahren eingesetzt wird, lernen Wissenschaftler immer noch, wie man genomische Informationen am besten nutzt, um Krebserkrankungen einzustufen und zu kategorisieren.

Ein Bereich, dem bisher wenig Aufmerksamkeit geschenkt wurde, ist der Methylierungsstatus des Krebsgenoms um bestimmte Gene herum.Methylierungbezieht sich auf das Vorhandensein oder Fehlen einer Methylgruppe an einem Basismolekül innerhalb eines Gens, das beeinflussen kann, ob ein Gen exprimiert wird oder nicht.Diese Kontrolle der genetischen Expression wird als Epigenetik bezeichnet.

Das Expressionsniveau bestimmter Gene kann auch durch Copy Number Variants (CNVs) beeinflusst werden. CNVs entstehen, weil einige DNA-Abschnitte wiederholt werden und die Anzahl der Wiederholungen aufgrund von Deletionen oder Duplikationen von DNA zwischen Individuen variiert.

Dies hinterlässt einige Menschen mit vielen Kopien einer bestimmten DNA-Sequenz, während andere viel weniger haben.Diese Variationen zwischen Individuen können normal und harmlos sein – sie können jedoch auch Krankheiten begünstigen.

Eine Hirntumorart namens Meningiom ist für die Vielfalt der CNVs bekannt, die zwischen den Genomen verschiedener Tumoren auftreten.CNVs können auch die Methylierung beeinflussen, was die Genexpression weiter beeinflusst.

In einer Studie von Forschern der Northwestern University in Evanston, IL, beschlossen die Wissenschaftler, sowohl den Methylierungsgrad in den Meningeomgenomen als auch die Anzahl der Wiederholungen in verschiedenen CNVs zu untersuchen.Sie schlossen bestimmte Gene in das Krebsgenom ein, von denen bekannt ist, dass sie Wachstum und Reparatur kontrollieren, um zu sehen, ob dies einen Einblick in die Ergebnisse liefert.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlichtNaturgenetik.

Profiling von Krebstumorgenomen

Anhand von Genomdaten von 565 Tumoren aus zwei Kohorten von Patienten, die 5–6 Jahre lang nachbeobachtet worden waren, erstellten die Forscher ein Profil der DNA-Methylierung der Krebsgenome.Sie analysierten dies dann zusammen mit dem Vorhandensein von DNA-Wiederholungen an bestimmten Stellen im Genom und untersuchten auch die in den Tumoren vorhandene RNA, um festzustellen, welche Gene exprimiert wurden und welche nicht.

Sie fanden heraus, dass die Betrachtung der Anzahl der Wiederholungen innerhalb bestimmter Gene allein die Ergebnisse der Patienten nicht genau vorhersagte, aber die Betrachtung der Anzahl der Wiederholungen von Genen zusammen mit dem Methylierungsgrad ergab drei verschiedene Tumorgrade.

Etwas mehr als ein Drittel der Tumoren in der Kohorte wurden als „intakte Merlin“-Meningeome bezeichnet, bei denen die Patienten die besten Ergebnisse erzielten.Diese Tumoren enthielten keine abnormale Anzahl von Wiederholungen des Gens, das für ein Protein namens Merlin codiert, daswirkt als Tumorsuppressor. Es gab auch eine normale Methylierung um dieses Gen herum, wodurch es normal exprimiert werden konnte.

Umgekehrt hatten 38 % immunangereicherte Meningeome, bei denen die Patienten intermediäre Ergebnisse hatten.Diese Tumoren waren durch den Verlust des Gens, das für Merlin kodiert, und die Herunterregulierung anderer tumorunterdrückender Gene aufgrund von Methylierung gekennzeichnet.

Dies ermöglichte es ihnen, normale Reaktionen des Immunsystems zu überwinden.

Weitere 28 % hatten hypermitotische Meningeome, bei denen der Patient nicht nur weniger Wiederholungen des Gens aufwies, das für Merlin kodiert, sondern auch eine Reihe anderer Genwiederholungen, die entweder ein gesteigertes Wachstum oder eine verringerte Tumorunterdrückung verursachten.

Sie hatten auch eine Methylierung, die die erhöhte Expression eines Gens ermöglichte, von dem bekannt ist, dass es das Zellwachstum fördert.Diese Patienten hatten die ungünstigsten Ergebnisse.

Testen eines Brustkrebsmedikaments bei Hirntumoren

Anhand dieser Informationen testeten die Forscher dann das Medikament Abemaciclib, ein Krebsmedikament, das bereits bei Brustkrebs eingesetzt wird, an Tumorzellen in Zelllinien, Organoiden und Xenotransplantaten in Mäusen.

Die Ergebnisse dieser Experimente zeigten, dass das Medikament verwendet werden könnte, um Personen zu behandeln, bei denen festgestellt wurde, dass sie entweder immunangereicherte Tumore oder hypermitotische Tumore haben.

Frühere Studien konnten keine Medikamente identifizieren, die Meningeome zuverlässig behandeln könnten, aber die Identifizierung eines Biomarkers könnte helfen, Patienten zu identifizieren, die von bestimmten Behandlungen profitieren könnten, sagte der Hauptautor der Studie, Dr.Stefan Magill.

DR.Magill ist Assistenzprofessor für neurologische Chirurgie an der Northwestern University Feinberg School of Medicine.Er sagte gegenüber Medical News Today in einem Interview: „Einige unserer Ergebnisse lassen wirklich vermuten, dass wir, je mehr wir über die Biologie wissen, [umso mehr] wir sagen können: Das ist nicht nur ein Meningeom, Sie haben ein hypermitotisches Meningeom .“

„Wir können das also wirklich als Biomarker verwenden, um zu stratifizieren, wer an einer klinischen Studie teilnehmen würde.“

Der Krebsforscher Professor Noam Shomron von der medizinischen Fakultät Sackler der Universität Tel Aviv, Israel, der nicht an der Forschung beteiligt war, sagte gegenüber Medical News Today:

„Ich denke, es ist eine wunderbare Studie, weil sie so umfassend ist und molekulare und klinische Befunde sowie strukturelle Variationen und Methylierung umfasst – was Epigenetik ist – [und etwas, das] nicht oft im Mittelpunkt steht.“

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