Methylierung | Beiträge ab Seite 2

Die molekulare Heterogenität von gastrointestinalen (GI-)Tumoren und ihre Eigenschaft, sich im Verlauf der Erkrankung und unter tumorgerichteter Therapie genomisch zu verändern, werden durch die molekulare Diagnostik bei einer Gewebeprobe bei Diagnosestellung nicht ausreichend abgebildet. Die Untersuchung von tumorassoziierten Veränderungen im Blut in Form einer Liquid Biopsy (LB) hat das Potenzial, die klinische Onkologie nachhaltig zu verändern. So könnte die Analyse von zirkulierender Tumor-DNA (ctDNA) das zeitgerechte Monitoring der Wirksamkeit einer Therapie oder eine Resistenzentwicklung gegen ebendiese ermöglichen. Als Screening-Untersuchung oder in der Nachsorge muss sich die Sensitivität und Spezifität der verfügbaren analytischen Tests noch beweisen.

Für die moderne Tumortherapie reicht mittlerweile die histopathologische Diagnosestellung alleine nicht mehr aus. Im Rahmen der Präzisionsonkologie sind zunehmend molekulare Marker für Therapieentscheidungen notwendig. Die Erkenntnisse der Tumorforschung der letzten Jahre haben zu einem enormen Erkenntnisgewinn bezüglich der bei den sehr heterogenen Tumorerkrankungen auftretenden genetischen Veränderungen geführt. Mittlerweile wurden auch für die einzelnen Tumorentitäten im Gastrointestinaltrakt (GI-Tumoren) jeweils eigene Subklassifikationen auf molekularer Ebene vorgestellt.

Glioblastome sind die häufigsten hirneigenen Tumoren bei Erwachsenen. Ein relevanter Anteil dieser Tumoren ist primär oder posttherapeutisch in unterschiedlichem Ausmaß hypermutiert. Der Begriff Hypermutation ist nach heutigem Kenntnisstand nicht eindeutig definiert. In einer entitätsübergreifenden Analyse wurden > 10 Mutationen pro Megabase (Mb) als Grenzwert für eine Hypermutation festgelegt (1). Die Hypermutation in Glioblastomen stellt einen möglichen prädiktiven Marker für Immuntherapien dar. Die entitätsübergreifende Zulassung bestimmter Immuncheckpoint-Inhibitoren (CIs) für hypermutierte solide Tumoren durch die FDA schließt prinzipiell auch Glioblastome ein. Phase-I/II-Studien zur Bewertung der Effektivität einer Immuncheckpoint-Inhibition bei hypermutierten Glioblastomen werden derzeit durchgeführt. Gleichzeitig befinden sich Konzepte einer Immuntherapie für spezifische diagnostische Methylierungsgruppen in einer experimentellen und frühen klinischen Phase. Die Standardtherapie beim Glioblastom besteht – trotz enormer Fortschritte im Bereich der molekularen Klassifikation und vielgestaltiger präklinischer differentieller Einblicke in die Pathogenese – weiterhin aus einer Resektion gefolgt von einer Radiochemotherapie (RCT) mit dem Alkylans Temozolomid. Im Folgenden diskutieren wir die Ursachen und klinischen Implikationen einer hohen Mutationslast bei Glioblastomen und deren Methylierungssubtypen mit dem Potenzial, die Standardtherapie dieser spezifischen Subentität in Deutschland zu verändern.

Rund 97% der Magentumoren sind Adenokarzinome. Das Adenokarzinom des Magens kann überall im Magen entstehen (Pylorus, Antrum, Corpus, Fundus und Kardia) und metastasiert peritoneal, in andere Organe per continuitatem oder via Blut- und Lymphgefäße. Anatomisch wird das Magenkarzinom in proximal (Kardiakarzinom) und distal (Nicht-Kardiakarzinom) klassifiziert. Nach der histopathologischen Laurén-Klassifikation des Magenkarzinoms differenziert man den diffusen und den intestinalen Typ (4). Diese beiden Entitäten unterscheiden sich nicht nur morphologisch, sondern auch hinsichtlich der Epidemiologie, Pathogenese und Prognose.

Wissenschaftler zeigten bei Mäusen, dass Darmbakterien in Zellen der Darmschleimhaut die Aktivität des Erbguts umprogrammieren und damit erheblichen Einfluss auf die Entwicklung des gesunden Darms nehmen. Eine experimentell hervorgerufene akute Darmentzündung führte in den Schleimhautzellen der keimbesiedelten Tiere zu einer massiven Steigerung der Aktivität entzündungs- und auch krebsfördernder Gene.

In der modernen Behandlung von Hirntumoren spielt die Strahlentherapie eine essenzielle Rolle. Sie ist hoch effektiv, nicht invasiv und erlaubt lokale und kurative Therapieansätze in eloquenten Gehirnarealen mit relativ geringem Nebenwirkungsrisiko. In wohl keinem anderen Organ ist bei der Tumortherapie die Präzision so ausschlaggebend wie im Gehirn, um kurz- und langfristig die Morbidität der Patienten so gering wie möglich zu halten. Die technologischen Innovationen der letzten Jahrzehnte haben die zunehmende Präzision und damit die Erfolge der modernen Strahlentherapie möglich gemacht. Die Fortschritte sind hierbei in allen Aspekten der Strahlentherapie zu finden: der Zielvolumendefinition, der Patientenlagerung und Lagerungsverifikation sowie der Dosisapplikation. Ziel ist es immer, eine suffiziente Dosis im Tumor zu erreichen bei maximaler Schonung des gesunden Gewebes. Im Folgenden sollen die Grundpfeiler der modernen Strahlentherapie von Hirntumoren dargestellt werden.

Die Überlebenszeit von Patienten mit inoperablem, metastasiertem kolorektalen Karzinom (mCRC) hat sich durch moderne, sequenziell angelegte Behandlungsoptionen wesentlich verlängert. Für die Wahl der optimalen Sequenztherapie sind neben dem Allgemeinzustand der Patienten sowie molekularpathologischen Gesichtspunkten auch die Tumorbiologie, -ausdehnung und -lokalisation entscheidend. Der vorliegende Artikel beleuchtet die aktuell bekannten molekularpathologischen Mechanismen und Subgruppen und erläutert deren Therapiemöglichkeiten. In der Sequenztherapie des mCRC sind mittlerweile neben Mono- und Kombinationstherapien auch Deeskalationsstrategien zur Verbesserung der Lebensqualität entscheidend.

Änderungen der vierten Auflage der Weltgesundheitsorganisation (WHO)-Klassifikation von Hirntumoren führten 2016 erstmals zu diagnoserelevanten Bestimmungen molekularer Marker, z.B. dem Isozitratdehydrogenase (IDH)-Mutationsstatus und der 1p/19q-Kodeletion bei Gliomen. Weitere Methoden des Next Generation Sequencing (NGS) und Methylierungsarrays erlauben eine zunehmende Präzision der Diagnose von Hirntumoren und Definition neuer Entitäten. Die Biomarker werden unabhängig von ihrer diagnostischen Rolle in der WHO-Klassifikation auch für therapeutische Entscheidungen eingesetzt. So ist z.B. die 1p/19q-Kodeletion aktuell für eine Entscheidung zwischen einer Chemotherapie mit Temozolomid oder Procarbazin, Lomustin und Vincristin (PCV) relevant. Der MGMT-Promotor-Methylierungsstatus ist ein prädiktiver Marker für das Ansprechen auf Temozolomid und kann insbesondere bei älteren Patienten zur individuellen Therapieentscheidung herangezogen werden. Zudem gibt es neuere studienbasierte Ansätze zur hochpersonalisierten Therapie von Gliomen mittels zielgerichteter und/oder immuntherapeutischer Ansätze wie im NCT Neuro MASTER MATCH/NOA-20 (N²M²), in der Glioma Actively Personalized Vaccine Consortium (GAPVAC)-Studie oder bei AMPLIFY-NEOVAC.

Bestrahlung nach der OP? Bei Meningeomen gibt ein neues, in Heidelberg entwickeltes Klassifizierungssystem anhand des „molekularen Fingerabdrucks“ darüber sehr zuverlässig Auskunft. Die dazu nötige Analyse von chemischen Mustern an der Erbinformation der Tumorzellen ist allerdings aufwändig – Wissenschaftler der Abteilung Neuropathologie am Universitätsklinikum Heidelberg und dem Deutschen Krebsforschungszentrum (Ärztlicher Direktor Prof. Dr. Andreas von Deimling) arbeiten daher in den kommenden 2 Jahren an der Entwicklung eines einfacheren Tests, der in den meisten Laboren ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden kann. Gleichzeitig wird das Team um Dr. Felix Sahm in den molekularen Eigenschaften der nun unterscheidbaren Tumorunterklassen nach Ansatzpunkten für gezielte Therapien suchen. Denn insbesondere für die sehr aggressiven Meningeome des Grades III oder Tumoren, die sich nicht vollständig entfernen lassen, gibt es derzeit noch keine zufriedenstellenden Therapieoptionen. Die Else Kröner-Fresenius-Stiftung finanziert das Projekt mit insgesamt rund 300.000 Euro.

Aktuelle Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass das Enzym DUSP5 (dual specificity protein phosphatase 5) im Laborversuch Einfluss auf das Tumorwachstum beim Kolorektalkarzinom (CRC) nimmt und womöglich als Tumorsuppressor fungiert. Prof. Dr. rer. nat. Klaus-Peter Janssen, München, der gemeinsam mit seinem Team, gefördert durch die Deutsche Krebshilfe e.V., an dem Zusammenhang zwischen DUSP5 und der Entstehung von Darmkrebs forscht, gab im Interview mit JOURNAL ONKOLOGIE einen Einblick.

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine äußerst heterogene, klonale Erkrankung der hämatopoetischen Vorläuferzellen. Durch das zunehmende Verständnis der Pathogenese, unter anderem mittels Genomsequenzierung, konnten verschiedene Treibermutationen identifiziert werden, die nun Grundlage für die Entwicklung zielgerichteter Therapien sind. Erste Erfolge zeigen sich hier durch die Zulassung des FLT3-Inhibitors Midostaurin. Die neuen Therapiestrategien umfassen neben FLT3-Inhibitoren epigenetische Regulatoren wie IDH- und DNMT-Inhibitoren, aber auch BCL2-Inhibitoren, welche die Fähigkeit der AML-Zellen zur Apoptose verstärken. Diese zeigen teils als Monotherapie, teils in Kombination mit Chemotherapie bei neudiagnostizierten oder rezidivierten Patienten gute Wirksamkeit. Im vorliegenden Artikel werden diese Substanzen vorgestellt und erste klinische Daten berichtet.

Wissenschaftlern gelang es nun, eine wesentlich genauere Einteilung der Meningeome zu erarbeiten als die aktuelle Klassifizierung der Weltgesundheitsorganisation (WHO). Das neue System unterscheidet sicherer zwischen gutartigen Tumoren, bei denen in der Regel eine Operation ausreicht, und solchen, bei denen die Patienten zusätzlich eine Bestrahlung benötigen. Basis ist der "molekulare Fingerabdruck" der Tumorzellen, ihr sogenanntes Methylierungsmuster, also das Anheften kleiner biochemischer Gruppen an bestimmte Stellen der DNA. Diese Veränderungen können darüber entscheiden, ob ein Gen abgelesen wird oder nicht.

Das Pankreaskarzinom ist aktuell unter den krebsbedingten Todesursachen die Nummer 4, bis 2030 wird es auf Platz 2 sein. Hauptgründe für die schlechte Prognose sind die späte Diagnose, der aggressive Tumortyp, die hohe Rezidivrate nach Chirurgie und die Resistenz gegen konventionelle Therapien. Die Forschung der letzten 10-20 Jahre führte zu einem wesentlich besseren Verständnis der Tumorbiologie des Pankreaskarzinoms und eröffnet neue zielgerichtete therapeutische Ansätze, wie Prof. Dr. Volker Ellenrieder, Göttingen, auf dem ASCO GI-Symposium berichtete.

Der im Andenken an Charles Rodolphe Brupbacher von seiner Ehefrau Frédérique Brupbacher gestiftete Charles Rodolphe Brupbacher Preis für Krebsforschung wird im Februar 2017 erneut verliehen. Damit werden drei herausragende Wissenschaftler gewürdigt, die mit ihren Arbeiten zum Einfluss von Epigenetik, Zelltod und Darmbakterien auf die Krebsentwicklung bahnbrechende Forschungsresultate erzielt haben. Diese legen die Basis, um Krebs besser zu verstehen sowie um neue, zielgerichtete und wirksame Therapien zu entwickeln.