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Heidelberg – Takeda Oncology Forschungspreis 2023 an Ann-Kathrin Daum

Heidelberg / Metropolregion Rhein-Neckar(red/ak/pm DKFZ Heidelberg) – Bei einigen Patienten mit nichtkleinzelligem Lungenkrebs tragen die Tumorzellen eine Mutation, die das Krebswachstum beschleunigt. Zwar gibt es Wirkstoffe, die dies verhindern, doch häufig entwickeln die Tumore Resistenzen gegen diese Medikamente. Ann-Kathrin Daum hat gezeigt, dass Bindegewebszellen der Tumor-Mikroumgebung den Fettstoffwechsel der Krebszellen ankurbeln und zur Entstehung der Therapieresistenz beitragen. Das Ergebnis könnte ein Ansatz für die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien sein. Ann-Kathrin Daum forscht im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und im Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg und ist Nachwuchsforscherin im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL). Für ihre Ergebnisse wurde die Biologin mit dem 2. Preis des Takeda Oncology Award 2023 ausgezeichnet.

Nichtkleinzellige Lungenkarzinome machen rund 75 Prozent aller Fälle von Lungenkrebs aus. Diese Form von Lungenkrebs wächst in der Regel langsamer als kleinzellige Lungenkarzinome und hat deshalb prinzipiell auch eine bessere Prognose. Allerdings weisen die Krebszellen bei etwa sechs Prozent der Betroffenen eine Mutation im so genannten ALK-Gen auf: Diese Genveränderung führt dazu, dass das Enzym anaplastische Lymphomkinase (ALK) in den Krebszellen überaktiv ist und dadurch das Tumorwachstum beschleunigt.

Patienten mit nichtkleinzelligem Bronchialkarzinom und einer ALK-Mutation werden daher mit so genannten Tyrosinkinase (TKI)-Inhibitoren behandelt, die die Aktivität von ALK blockieren. Doch oftmals entwickeln die Tumorzellen Resistenzen gegen das Medikament. Neben den mutationsbedingten Resistenzen gibt es zunehmend Hinweise darauf, dass auch Einflüsse der Tumor-Mikroumgebung das Ansprechen auf zielgerichtete Therapien beeinflussen könnten.

Dies konnte Ann-Kathrin Daum nun experimentell im Rahmen des DZL geförderten Forschungsprogramms zusammen mit Partnern an der Thoraxklinik Heidelberg bestätigen. Dazu nutzte sie Mikrotumoren, die in der Kulturschale aus ALK-mutierten Krebszellen zu dreidimensionalen Zellaggregaten heranwuchsen. Die Mikrotumoren wurden in Gegenwart von so genannten tumorassoziierten Bindegewebszellen kultiviert und mit ALK-Inhibitoren behandelt. Tumorassoziierte Bindegewebszellen, auch als Fibroblasten (CAF = cancer associated fibroblasts) bezeichnet, stellen bei vielen Krebsarten den Hauptanteil der Zellen der Tumormikroumgebung dar.

Tatsächlich verlieh die Anwesenheit der CAFs den ALK-mutierten Minitumoren Resistenz gegenüber verschiedenen ALK-Inhibitoren. Die Krebszellen starben seltener am programmierten Zelltod Apoptose und hatten einen beschleunigten Zellzyklus. Mit Einzelzell-mRNA-Analysen stellte Ann-Kathrin Daum fest, dass CAFs die Genaktivität der Tumorzellen beeinflussen und den Fettstoffwechsel der Krebszellen ankurbeln. Die Resistenzentwicklung konnte jedoch verhindert werden, wenn die Inhibierung von ALK mit Wirkstoffen kombiniert wurde, die einen wichtigen Transkriptionsfaktor des Fettstoffwechsels blockieren. „Das könnte ein Ansatz sein, an dem es sich lohnt weiter zu forschen, um in Zukunft die Therapieresistenz von ALK-mutiertem nichtkleinzelligen Lungenkrebs besser zu verhindern“, so die Forscherin.

Um herausragende Forschung auf dem Gebiet der nichtkleinzelligen Bronchialkarzinome zu fördern, hat das Unternehmen Takeda Oncology einen hochkarätigen Forschungspreis ausgeschrieben. Das Projekt von Ann-Kathrin Daum wurde mit dem zweiten Preis ausgezeichnet, der mit 10.000 Euro dotiert ist.

Ann-Kathrin Daum hat an der Ruhr-Universität Bochum und der Friedrich-Schiller Universität Jena studiert. Von 2017 bis 2021 promovierte sie im Deutschen Krebsforschungszentrum in der Abteilung Krebsgenomforschung, wo sie seit Abschluss ihrer Promotion als PostDoc forscht.

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Beim Krebsinformationsdienst (KID) des DKFZ erhalten Betroffene, Interessierte und Fachkreise individuelle Antworten auf alle Fragen zum Thema Krebs.

Um vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik zu übertragen und so die Chancen von Patientinnen und Patienten zu verbessern, betreibt das DKFZ gemeinsam mit exzellenten Universitätskliniken und Forschungseinrichtungen in ganz Deutschland Translationszentren:

Nationales Centrum für Tumorerkrankungen (NCT, 6 Standorte)

Deutsches Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK, 8 Standorte)

Hopp-Kindertumorzentrum (KiTZ) Heidelberg

Helmholtz-Institut für translationale Onkologie (HI-TRON) Mainz – ein Helmholtz-Institut des DKFZ

DKFZ-Hector Krebsinstitut an der Universitätsmedizin Mannheim

Nationales Krebspräventionszentrum (gemeinsam mit der Deutschen Krebshilfe)

Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

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