CCC Forschungsförderung: Zebrafisch-Avatare für die personalisierte Behandlung bestimmter Hirntumoren

Shutterstock

Glioblastome sind sehr aggressive Hirntumoren, für die es nur begrenzte Behandlungsmöglichkeiten gibt. Friedrich Erhart, Universitätsklinik für Neurochirurgie und Mitglied des Comprehensive Cancer Center von MedUni Wien und AKH Wien, sucht daher nach personalisierten Therapien, die auf die spezifische Tumorbiologie einzelner PatientInnen zugeschnitten sind. Dafür prüft er, ob der Zebrafisch ein alternatives Tiermodell wäre, in dem die Wirkung von Krebsmedikamenten einfach, rasch und kostengünstig geprüft werden könnte.

Glioblastome zählen zu den häufigsten und aggressivsten Hirntumoren. Pro Jahr werden in Österreich rund 300 PatientInnen mit dieser Erkrankung diagnostiziert. Die Standardtherapie ist die chirurgische Entfernung des Tumors gefolgt von einer Radio-Chemotherapie, wobei die Lebenserwartung beschränkt bleibt: Die meisten der Betroffenen leben nach der Diagnose nicht länger als 20 Monate. Auch die Immuntherapie war bis dato bei der Therapie von Krebserkrankungen des Gehirns nicht erfolgreich. In seinem, mit der CCC-Forschungsförderung ausgezeichneten Projekt, prüft Erhart, ob es möglich ist, Zebrafische als Avatare für PatientInnen zu nutzen, an denen die Wirkung unterschiedlicher, tumorbekämpfender Substanzen ausgetestet werden.

Zellbiologisches in vivo Modell
Zebrafische gelten als aussichtsreiche Kandidaten für die Etablierung eines derartigen Modells, weil sie leicht zu züchten und zu halten sind. Zebrafischlarven, die für die Versuche eingesetzt werden, sind durchsichtig, das heißt, dass menschliche Krebszellen, die man ihnen injiziert, im Mikroskop gut zu sehen sind, ohne dass man sie aufschneiden oder gar töten muss. Darüber hinaus, können Substanzen, die man ins Wasser gibt, gut von ihnen aufgenommen werden. Medikamententests lassen sich somit leicht und kostengünstig durchführen.
Ein ähnliches Zebrafischmodell wurde erst kürzlich für das Kolorektalkarzinom etabliert und erste Ergebnisse zeigen, dass diese Modelle Aussagekraft für das Therapieansprechen beim Menschen haben könnten.

Ehrgeizige Ziele
Das Projekt verfolgt kurzfristig das Ziel, eine valide Forschungsplattform zu etablieren. Das heißt, dass alle Abläufe des Projekts so standardisiert werden, dass die Untersuchungsergebnisse für wissenschaftliche Studien herangezogen werden können. Das gilt für alle Prozesse von der Etablierung der Labordetails, das Aufsetzen der Standards für die Entnahme der Tumorzellen bis zu den eigentlichen Untersuchungen.

Das mittelfristige Ziel ist es, sogenannte „co-clincal trials“ durchzuführen. Dabei werden menschliche Tumorzellen in die Fische injiziert und dem Wasser danach antitumorale Substanzen zugesetzt, die in die Fischlarven diffundieren. Aus der Beobachtung, welche Folgen dies für die Tumorzellen in den Fischen hat, plant Erhart die Wirkung von Substanzen oder Substanzkombinationen abzuleiten.

Erhart: „Wir versuchen hier ein Modell zu etablieren, das ein Zwischenstadium zwischen der Zelllinie in der Petrischale und einem Modell im Säugetier darstellt. Langfristig könnten damit bessere und rasche Therapiefindungen kostengünstig realisiert werden. Wir verwenden Krebszellen individueller PatientInnen und testen ihre Reaktion auf die Substanzen. Wenn wir tatsächlich davon Therapien ableiten und einsetzen können, kann man von personalisierter Behandlung im Wortsinn sprechen.“

Das Projekt ist ein Kooperationsprojekt mit dem Team von Martin Distel der „Zebrafish platform Austria for preclinical drug screening (ZANDR)“ an der St. Anna Kinderkrebsforschung. Von der MedUni Wien stammt die Expertise auf dem Gebiet der neuroonkologischen Fragestellungen, unterstützt vor allem durch Georg Widhalm, dem Leiter des CCC Tumorboards Neuroonkologie.