3-D-Tumormodell: Anzahl der Genkopien ist ein bislang unterschätztes Tumormerkmal.
Kein Tumor ist wie der andere. Selbst Tumoren des gleichen Typs unterscheiden sich, was unter anderem das unterschiedliche Therapieansprechen erklärt. Bislang werden genetische Merkmale eines Tumors mit Hilfe von Biopsien bestimmt, die jedoch immer nur einen bestimmten Ausschnitt repräsentieren. Ein dreidimensionales Tumormodells erfasst nun den Tumor in seiner Gesamtheit und stellt erstmals räumlich dar, wo krebsrelevante Gene und Chromosomenabschnitte im Inneren eines soliden Tumors liegen. Für diese Entwicklung wurde der Charité-Wissenschaftlerin Soulafa Mamlouk am 12. November der Curt Meyer-Gedächtnispreis 2017 verliehen. Die Berliner Krebsgesellschaft zeichnet damit junge Nachwuchsforscher aus.
Räumliche Vorstellung von der genetischen Vielfalt
„Es ging uns darum, eine räumliche Vorstellung von der genetischen Vielfalt des Tumors zu gewinnen“, sagt Mamlouk, die seit Jahren die Mechanismen für Therapieresistenzen bei Darmkrebs erforscht. Um ihr Verständnis weiterzuentwickeln, hat sie in einer dreijährigen Studie 27 Patienten mit einem fortgeschrittenen Kolonkarzinom molekulargenetisch untersucht und dabei einen Darmtumor bis ins kleinste Detail zerlegt. Insgesamt 69 Gewebeabschnitte wurden auf ihre Gene untersucht. Anschließend rekonstruierte Mamlouk die genetischen Unterschiede in einem dreidimensionalen Tumormodell.
Genkopien machen den Unterschied
„Wir waren am Ende überrascht, weil sich die einzelnen Tumorabschnitte in der Art und Anzahl der Mutationen eigentlich kaum unterschieden, dafür aber bei der Anzahl bestimmter Genkopien erhebliche Unterschiede bestanden“, erklärt Soulafa Mamlouk. In einigen Tumorabschnitten konnte Mamlouk besonders viele Kopien eines Gens ausmachen, während in anderen Abschnitten die Anzahl gleich geblieben war. Zahlreiche Genkopien fand Mamlouk beispielsweise beim Übergang von äußeren zu inneren Tumorabschnitten. Auch in den invasiven Tumorregionen, jenem Areal, das in das angrenzende gesunde Gewebe hineinwächst, fand die Wissenschaftlerin besonders viele Genvervielfältigungen. „Bisher glaubte man, dass vor allem Mutationen die treibende Kraft bei der Entstehung und Streuung von Krebs sind. Unsere Ergebnisse lassen jetzt darauf schließen, dass das Tumorwachstum und das Therapieverhalten auch entscheidend durch das Duplizieren und wieder Verlieren von bestimmten Genen bestimmt werden.“ Ihre Take-Home-Message: Der Anzahl der Genkopien sollte in der Krebsdiagnostik künftig mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden.
Soulafa Mamlouk stammt aus Syrien. Seit 2013 forscht sie am Institut für Pathologie der Charité in der Arbeitsgruppe Molekulare Tumorpathologie, außerdem ist sie Mitarbeiterin des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK).
Abbildung: Das dreidimensionale Tumormodell zeigt, in welchen Abschnitten die Kopienzahl des Gens BRCA2 im Darmkrebstumor vervielfältigt oder reduziert wurde. In Abschnitten die dunkel bis hellrot eingefärbt sind, fanden die Wissenschaftler entweder eine höhere oder niedrigere Anzahl der Genkopien. In den weißen Abschnitten ist die Anzahl unverändert.
Copyright: C. Sers, S. Mamlouk. Charité – Universitätsmedizin Berlin.
