CCC Forschungsgrants: Neue Biomarker für das Therapieansprechen beim metastasierten Melanom

In den letzten Jahren konnten mit Hilfe der Immuntherapie wichtige Erfolge bei der Therapie des metastasierten Melanoms (schwarzer Hautkrebs) erzielt werden. Dennoch kommt es in über 60 Prozent der Fälle zu Therapieresistenzen. Diese können von Beginn an vorliegen, oder sich im Therapieverlauf entwickeln. Verena Paulitschke, Universitätsklinik für Dermatologie der MedUni Wien und des AKH Wien sowie Mitglied des Comprehensive Cancer Center (CCC) der MedUni Wien und des AKH Wien, führt im Blutserum Betroffener mit Hilfe innovativer Technologien eine Proteinanalyse durch. So charakterisiert sie die Proteine, die im Signalgeschehen der Tumorzellen eine Rolle spielen und identifiziert jene, die als Biomarker für das Therapieansprechen geeignet sein könnten.

Konkret setzen sich Paulitschke und ihr Team mit den Resistenzmechanismen gegen die Anti-PD-1 (Immun)Therapie auseinander, um bereits vor Therapiebeginn oder als Verlaufskontrolle das Therapieansprechen voraussagen zu können. Damit sollen unnötige, weil unwirksame, Behandlungen vermieden oder eine gezielte Therapiewahl ermöglicht werden.
Im vom CCC ausgezeichneten Projekt, das eine retrospektive Studie darstellt, analysieren die ForscherInnen Blutproben aus der Biobank der Abteilung für Dermatologie, des UniversitätsSpitals Zürich (Prof Levesque und Biobank Team) von über 100 Betroffenen. Paulitschke: „Das Gute an dem Verfahren ist, dass es für die PatientInnen sehr schonend ist und zu keiner Mehrbelastung führt. Das Blut wird im Rahmen der ohnehin nötigen Untersuchungen abgenommen. Belastende Biopsien fallen damit weg.“

Innovatives Verfahren
Die Analyse wird mit sogenannten Proteom-Technologien durchgeführt. Diese beruhen auf Massenspektrometrie, durch die das Proteom charakterisiert werden kann. Unter dem Proteom versteht man die Gesamtheit der Proteine in einer Zelle oder einem Lebewesen zu einem definierten Zeitpunkt und unter definierten Bedingungen. Damit können sie ermitteln, welche Proteine im Serum vorhanden sind und in welcher Konzentration. Diese Messungen werden in Kooperation mit der Analytischen Chemie, Universität Wien (Prof Gerner und Forschungsgruppe) und dem Institut für Molekulare Systembiologie, ETH Zürich (Prof Aebersold und Forschungsgruppe) durchgeführt.

Mit Hilfe bioinformatischer Verfahren können diese Informationen dann strukturiert und berechnet werden. Schließlich kann dargestellt werden, welche Proteine in welchen Signalwegen (Pathways) involviert sind und wie sie zusammenhängen.

Knüpft an frühere Erfolge an
Paulitschke konnte in einer vorhergehenden Arbeit bereits zwei Biomarker identifizieren, die im Bereich der zielgerichteten Therapie zum Einsatz kommen könnten. Sie könnten für die Voraussage des Therapieansprechens auf sogenannte BRAF-Inhibitoren herangezogen werden und sind so vielversprechend, dass gerade ein Patent auf sie angemeldet wird.
Die Forscherin dazu: „Diese Studie haben wir in Zellen durchgeführt, nicht im Serum, wie im aktuellen Projekt. Wir versuchen nun das Prüfverfahren umzulegen auf Untersuchungen im Serum und im Bereich der Immuntherapie.“

Ein erster Puzzlestein
Bereits jetzt kann Paulitschke von ersten Beobachtungen berichten, die ihre Untersuchungen ergeben haben. Diese zeigen, dass es Faktoren gibt, die eine Interaktion zwischen den verschiedenen Immunzellen und den Zellen ermöglichen, die die Innenwand der Blutgefäße auskleiden (Endothelzellen). Diese Faktoren korrelieren mit einem schlechteren Therapieansprechen.
Paulitschke: „Die Resistenzentwicklung ist ein sehr komplexes Geschehen, das von unterschiedlichen Mechanismen abhängt. Diese frühen Ergebnisse könnten ein erster Puzzlestein von mehreren sein, die uns letztlich helfen, das ganze Bild zu generieren und zu verstehen.“

Über Verena Paulitschke
Verena Paulitschke studierte Medizin an der MedUni Wien, schloss ihr Studium 2005 mit Auszeichnung ab und erlangte ihren PhD ebenfalls mit Auszeichnung im Februar 2011 an der Universitätsklinik für Dermatologie der MedUni Wien und des AKH Wien. Von 2007 bis 2013 absolvierte sie ihre Ausbildung zur Fachärztin für Dermatologie. Von 2014 bis 2016 war sie als Postdoc an der Abteilung für Dermatologie des UniversitätsSpitals Zürich und der ETH tätig, habilitierte sich 2015 an der MedUni Wien und wurde Assistenzprofessorin und Oberärztin an der Universitätsklinik für Dermatologie der MedUni Wien und des AKH Wien . Seit April 2018 ist sie Assoziierte Professorin an der MedUni Wien. Verena Paulitschke ist Trägerin zahlreicher Auszeichnungen und Preise, engagiert sich in der Lehre, ist Autorin und Co-Autorin zahlreicher Publikationen und Mitglied in nationalen wie internationalen Fachgesellschaften. Darüber hinaus hält sie zwei Patente auf Ergebnisse ihrer Forschungsarbeit. Paulitschke ist Mitglied des Comprehensive Cancer Center der MedUni Wien und des AKH Wien.

Titel des Forschungsprojekts:
“Identification of novel markers to predict response to anti-PD-1 immunotherapy in melanoma applying proteomics”