Strahlentherapie

Neuer 3D Test für Brustkrebsmedikamente

Die Strahlentherapie ist ein wichtiger Teil der Brustkrebsbehandlung. Manchmal bleiben Tumorzellen zurück, denen die Strahlung weniger stark schadet. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben nun ein Testsystem entwickelt, welches es erstmals erlaubt, in künstlichem, dreidimensionalem Gewebe zu untersuchen, welche Wirkstoffe Brustkrebszellen gezielt für Strahlung sensibilisieren können.

Hanging Drop System zur Produktion von 3D-Mikrogeweben.
Hanging Drop System zur Produktion von 3D-Mikrogeweben.
Quelle: InSphero AG (2014)

Die Forschenden um Dr. Nataša Anastasov, Leiterin der Gruppe ‚Personalisierte Strahlentherapie‘ am Institut für Strahlenbiologie (ISB), erschufen dazu winzige dreidimensionale Gewebe - eine Mischung aus Brustkrebs- und Bindegewebszellen. „Denn“, so Anastasov, „in der klassischen Zellkultur wachsen Zellen zweidimensional. Das spiegelt die Eigenschaften eines Tumors im lebenden Organismus aber nur unzureichend wider.“ In ihrem neuen Testsystem können die Wissenschaftler die Krebszellen sowohl mit verschiedenen Substanzen als auch mit Strahlung behandeln und untersuchen – und das im dreidimensionalen Raum. Während der Studie arbeiteten sie eng mit Kollegen der ‚Assay development and screening platform‘ am Helmholtz Zentrum München sowie der Münchener Sirion Biotech GmbH und der Schweizer InSphero AG zusammen.

Der Trick: Fluoreszierende Zellen in hängenden Tropfen

„Wir können bis zu 96 Kleinstgewebe gleichzeitig von einem Computer beobachten lassen“, erläutert Co-Autorin Dr. Ines Höfig das Grundprinzip. „Dazu lassen wir je ein dreidimensionales Kleinstgewebe als festen hängenden Tropfen an der Unterseite einer speziellen Lochplatte wachsen und tropfen diesen nach einigen Tagen in eine Analyseplatte.“ Und ihre Kollegin Vanja Radulović ergänzt: „Dadurch, dass die untersuchten Brusttumorzellen und die Bindegewebszellen unterschiedlich fluoreszenzmarkiert sind, leuchten sie verschiedenfarbig. Eine Software kann so genau erfassen, wie sie jeweils auf die Behandlung reagieren.“

Um ihr Verfahren zu bestätigen, erprobten die Wissenschaftlerinnen die Eigenschaften von mehreren Wirkstoffen, die bereits in der Tumortherapie eingesetzt werden. Das Medikament Vinblastin erwies sich hierbei in Kombination mit Bestrahlung als am effektivsten. Künftig plant das Team, ihr System um zusätzliche Komponenten des Tumorumfelds, wie etwa Stroma- oder Immunzellen, zu erweitern, um die Situation im Patienten optimal zu simulieren.

Prof. Dr. Michael Atkinson, Leiter des Instituts für Strahlenbiologie, stimmen die Ergebnisse seiner Mitarbeiterinnen optimistisch: „Erstmals ist damit ein komfortabler 3D-Test für Hochdurchsatzverfahren verfügbar, mit dem neue Wirkstoffe getestet werden können, die Tumorzellen für Strahlenbehandlung zugänglich machen. Das wird zum einen zukünftige Initiativen zur Wirkstoffentwicklung beschleunigen, zum anderen kann eine Kombination von bereits etablierten Wirkstoffen mit Bestrahlung getestet werden.“


Original-Publikation:
Anastasov, N. et al. (2015). A 3D-microtissue-based phenotypic screening of radiation resistant tumor cells with synchronized chemotherapeutic treatment, BMC Cancer, DOI: 10.1186/s12885-015-1481-9


Quelle: Helmholtz Zentrum München

13.08.2015

Mehr aktuelle Beiträge lesen

Verwandte Artikel

Photo

Brustkrebs: Kürzere Bestrahlungszeiten

Nach Brustkrebsoperationen ist fast immer eine Strahlentherapie erforderlich, um ein erneutes Tumorwachstum in der Brust zu verhindern. Die Strahlenbehandlung wird werktäglich ambulant durchgeführt…

Photo

Krebs

Die Tumorkonferenz: Alle für einen

Ist eine Krebserkrankung schwer zuzuordnen oder besonders kompliziert, stößt ein einzelner Mediziner schnell an seine Grenzen. Aus diesem Grund gibt es an vielen Kliniken Tumorkonferenzen, in denen…

Photo

Risikomanagement

Brustkrebstherapie: Entwarnung für das Herz

Viele Brustkrebstherapien schädigen das Herz. Doch in der bislang größten Studie ihrer Art zeigen Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg nun: Die Gefahr für…

Verwandte Produkte

Ziehm – Vision RFD 3D

Surgical Flat Panel C-Arms

Ziehm – Vision RFD 3D

Ziehm Imaging GmbH
Block Imaging

Surgical II-C-Arms

Block Imaging

Block Imaging
Canon – Alphenix Core

Single Plane

Canon – Alphenix Core

Canon Medical Systems Europe B.V.
Canon – Alphenix Core+

Single Plane

Canon – Alphenix Core+

Canon Medical Systems Europe B.V.
Canon – Alphenix Core+

Single Plane

Canon – Alphenix Core+

Canon Medical Systems Europe B.V.
Canon – Alphenix Hybrid

Single Plane

Canon – Alphenix Hybrid

Canon Medical Systems Europe B.V.