Krebstherapie bei Hunden – Neue Forschungsergebnisse

Fast jeder zweite Hund im Alter von zehn Jahren entwickelt eine Krebserkrankung. ­Wissenschaftler an der veterinärmedizinischen Universität Wien erforschen nun die ­molekularen Prozesse der Krebsentwicklung an Hundezellen. Vor allem geht es dabei um Mechanismen der Umwandlung von Krebszellen zu Zellen, die aus dem Organ, in dem der Krebs entsteht, in andere Organe auswandern. Denn häufig ist es erst eine solche Metastasierung, die zum Tod des Patienten führt. Die Entwicklung von neuen gezielten Wirkstoffen soll diese Zellumwandlung verhindern, was eine weitere vielversprechende Stütze in der Krebstherapie sein könnte.

Auch Hunde leiden an Krebserkrankungen, und dies gar nicht so selten. So entwickelt fast jeder zweite Hund im Alter von zehn Jahren eine bösartige Tumorerkrankung. In einer modernen Tumortherapie kommen heute Chirurgie, Strahlentherapie und neue medikamentöse Behandlungsmöglichkeiten zum Einsatz. Während an vielen Kliniken Chirurgie und Strahlen­therapie zur Routinebehandlung gehören, ist dies bei den neuen gezielten Wirkstoffen noch nicht der Fall.

Doch gerade neue Medikamente wie die sog. gezielten Wirkstoffe revolutionieren die moderne Krebstherapie. Die Grundlagen für eine erfolgreiche Anwendung dieser neuen Wirkstoffe erfordern jedoch ein tieferes Verständnis der molekularen Vorgänge der Erkrankung auch bei Haustieren. Jetzt hat ein Forschungsteam um Sabine Macho-Maschler von der veterinärmedizinischen ­Universität Wien die Aktivierung genetischer Regulationsmechanismen an Hundezellen untersucht und sowohl Übereinstimmungen als auch Unterschiede im Vergleich zum Menschen gefunden. Durch die vergleichende Erforschung der molekularen Grundlagen von Krebs beim Hund sollen moderne Krebsmedikamente auch für unsere vierbeinigen Freunde zugänglich gemacht werden.

Personalisierte Krebstherapie
Das Verständnis der molekularen und zellulären Ursachen, die für die Krebs­entstehung verantwortlich sind, ist in den letzten Jahren stark gewachsen. Dieses Wissen hilft, Krebszellen gezielt mit einer wachsenden Anzahl neuer Medikamente zu bekämpfen. Da Krebs aber in jedem Patienten individuelle Veränderungen aufweisen kann, ist eine aufwändige molekulare Untersuchung der tatsächlich vorliegenden Mutationen in Krebszellen eine wichtige Voraus­setzung.

Denn die gezielten Wirkstoffe können nur dann helfen, wenn die Krebszellen auch die entsprechenden molekularen Strukturen aufweisen, gegen die das Medikament wirken soll. Der Behandlungserfolg gezielter Wirkstoffe setzt also eine molekulare Diagnostik voraus, die als Grundlage für die sogenannte personalisierte Medizin in der Krebs­forschung gilt.

Molekulare Mechanismen der Metastasierung bei Hundezellen
Ein Forschungsteam an der Abteilung für Molekulare Genetik der Vetmeduni Vienna hat jetzt einen wichtigen Prozess in der Krebsentstehung molekular­genetisch an einer Zelllinie von Hunden ­untersucht. An dieser Zelllinie, die schon seit vielen Jahren von WissenschafterInnen verwendet wird, auch um pathologische Prozesse zu erforschen, wurde nun eine sog. „differentielle Analyse der Genexpression während der epithelial-mesenchymalen Transition (EMT)" durchgeführt. Das heißt, es wurde die Umwandlung von Zellen untersucht, die mit der Metastasierung von Krebszellen in Verbindung gebracht werden (siehe Grafik auf Seite 28).

„Krebsforschende arbeiten schon viele Jahre an dem Übergang epithelialer ­Tumorzellen in einen aggressiveren mesenchymalen Zustand. Dabei konnten wichtige Genschalter identifiziert werden, die sich auch als therapeutische Zielstrukturen eignen: also Genprodukte, die man mittels gezielter Wirkstoffe ausschalten könnte", erklärt Macho-­Maschler, die die Studie leitete. Die Forschung, die diese Veränderung von epithelialen zu mesenchymalen Zellen untersucht, fand bislang hauptsächlich an Zellen von Mäusen und Menschen statt und hat gezeigt, wie bestimmte Signalübertragungswege kooperieren, um Krebszellen die Metastasierung zu ermöglichen.

Metastasenbildung
Metastasen bilden sich, wenn die ­ursprünglich in einem Organ sich ent­wickelten Krebszellen bestimmte Eigenschaften erhalten, die es ihnen erlauben in ein anderes Organ zu wandern und dort eine neue Geschwulst zu bilden. „Es sind in den überwiegenden Fällen die Metastasen, die PatientInnen das Leben kosten, denn der ursprüngliche Tumor lässt sich durch Bestrahlung und Operation oft gut kontrollieren", betont Mathias Müller, Leiter des Instituts für Tierzucht und Genetik. „Es interessiert uns, was auf molekularer Ebene während der Metastasierung in den Zellen vorgeht, weil wir dieses Wissen möglicherweise für eine erfolgreiche Behandlung dieser Metastasen ver­wenden können."

Basis für weitere Forschung gelegt
Macho-Maschler zeigt sich zufrieden über die vielen Ähnlichkeiten bei der vergleichenden Analyse von Ergebnissen für Hunde-, Menschen- und Mauszellen. Ihre Forschungsergebnisse sollen als Grundlage für weiterführende Analysen dienen. Macho-Maschler äußert sich kritisch, ob ihre Forschung schon bald die Behandlung von Hunden mit Krebs verbessern kann. „Unsere jetzt publizierten Ergebnisse sind wie ein Katalog, vielleicht eine wichtige Voraussetzung für neue Ansätze und Ideen. Letztlich wissen wir bei vielen der neuen Krebsmedikamente noch nicht einmal, ob sie bei Hundezellen tatsächlich wirken. Es gibt beispielsweise auch Wirkstoffe, die nur beim Menschen, aber nicht bei der Maus wirken", dämpft sie zu hohe Erwartungen. Beim Menschen wurde ein ungleich umfangreicherer Katalog dieses Jahr fertiggestellt. „The Cancer Genome Atlas (TCGA)" enthält mit über 11.000 genetisch analysierten PatientInnenproben (cancergenome.nih.gov) Informationen, die für alle Forschenden zugänglich sind. Der TCGA ist eine wichtige Ressource, beispielsweise um die Häufigkeit bestimmter genetischer Veränderungen in einer Krebsart schnell und zuverlässig zu erheben. Der Katalog von Macho-Maschler ist mit dem TCGA natürlich nicht zu vergleichen, aber es ist ein erster kleiner Schritt in die ­gleiche Richtung für Hundekrebs.

Service
Der Artikel "High-throughput mRNA and miRNA profiling of epithelial-­mesenchymal transition in MDCK cells" von Priyank Shukla, Claus Vogl, Barbara Wallner, Doris ­Rigler, ­Mathias Müller und Sabine Macho-Maschler wurde bei BMC ­Genomics veröffentlicht.

• doi:10.1186/s12864-015-2036-9
• http://www.biomedcentral.com/1471-2164/16/944<//a>

Hintergrund
Die Vetmeduni Vienna

Die Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna) ist eine der führenden veterinärmedizinischen, akademischen Bildungs- und Forschungsstätten Europas. Ihr Hauptaugenmerk gilt den Forschungsbereichen Tiergesundheit, Lebensmittelsicherheit, Tierhaltung und Tierschutz sowie den biomedizinischen Grundlagen.

Die Vetmeduni Vienna beschäftigt 1.300 Mitarbeiter und bildet zurzeit 2.300 ­Studierende aus. Der Campus in Wien Floridsdorf verfügt über fünf Universitätskliniken und zahlreiche Forschungseinrichtungen. Zwei Forschungsinstitute am Wiener Wilhelminenberg sowie ein Lehr- und Forschungsgut in Niederösterreich gehören ebenfalls zur Vetmeduni Vienna. Im Jahr 2015 feierte die Vetmeduni Vienna ihr 250-jähriges Bestehen.

• http://www.vetmeduni.ac.at