Personalisierte Krebsimpfstoffe
Krebs entwickelt sich als ein dynamisches Gebilde, das eine umfangreiche genetische Heterogenität erzeugt. Dies führt häufig dazu, dass sich der Krebs der Behandlung entzieht und eine erhebliche Herausforderung für die Gestaltung von Krebsimpfstoffen darstellt. Um die Wirksamkeit von therapeutischen personalisierten Krebsimpfstoffen zu verbessern, ist es daher wünschenswert, die intratumorale Heterogenität genauestens zu charakterisieren. Krebsimpfstoffe sind auf tumorspezifische Mutationen bei einem bestimmten Patienten zugeschnitten. Ein wichtiger Schritt beim Design von personalisierten Krebsvakzinen ist die Identifizierung von Einzelnukleotid-Variationen (single nucleotide variation, SNV) im Tumor des Patienten. Sobald SNV genau identifiziert werden, können die Wissenschaftler die meisten immunogenen Epitope auswählen und sie in therapeutischen Impfstoffen verwenden. Um die Wirksamkeit von Anti-Krebs-Impfstoffen zu verbessern, entwickelte das EU-geförderte Projekt SCA4PCV experimentelle und theoretische Methoden, um intratumorale Heterogenität zu studieren und zu messen. Das SCA4PCV-Konsortium entwickelte Software auf dem neuesten Stand der Technik für klinische Anwendungen, die für SNV-Erkennung und die Analyse der intratumoralen Heterogenität gedacht sind. Die Software nutzt eine neuartige Klasse von statistischen Algorithmen, die eine außergewöhnlich genaue Analyse des Tumorexoms liefern. Es zeigte sich, dass die SNV-Detektionsleistung von Patient zu Patient reproduzierbar war, unabhängig von der Reinheit der Tumorprobe oder der Komplexität des Tumorgenoms. Dieser Ansatz wurde in vielen Proben ausgiebig validiert und bewährte sich für massive automatisierte klinische Anwendungen mit hohem Durchsatz. In einem anderen Teil des Projektes entwickelten Forscher eine Technik für Einzelzellbildgebung, um die Genauigkeit der Einzelzellsortierung mittels Durchflusszytometrie abzuschätzen. Dieses Verfahren ist für die genaue Identifizierung von Krebs-Subpopulationen erforderlich. Mithilfe von Lasermikrodissektion erhielt das Team erfolgreich genomisches Material von einzelnen Zellen und Zellpopulationen aus Tumorschnitten und erzielte damit den Machbarkeitsnachweis für die anschließende Analyse der intratumoralen Heterogenität. Die SCA4PCV-Werkzeuge unterstützen die Untersuchung der intratumoralen Heterogenität in einer kosteneffizienten Art und Weise. Es wird erwartet, dass die Umsetzung dieser Werkzeuge zur Verbesserung der Krebsdiagnose, der Stratifizierung von Patienten und der Wirksamkeit von personalisierten Krebsimpfstoffen beitragen wird.
Schlüsselbegriffe
Krebsimpfstoff, Immuntherapie, Einzelnukleotidvariation, intratumorale Heterogenität, SCA4PCV, Software