Ein neues Konzept für die personalisierte Krebstherapie
Die Reaktion des Einzelnen ist von verschiedenen Faktoren abhängig (Veranlagung, Epigenetik, Lebensweise, Umwelt). Das EU-finanzierte Forschungsprojekt ICSC ('Integrated chemical synthesis and screening in patient cells') entwickelte anhand von aus einzelnen Patienten isolierten Krebszellen eine Technologie zur Identifizierung neuer potenzieller Wirkstoffe. Als wichtigste Ergebnisse kann ICSC auf eine neue Hochdurchsatz(HT)-Technologie (ChemoCellomics®) für die Wirkstoffforschung verweisen, mit der chemische Synthese und HT-zellbasiertes Screening in einem Mikroformat direkt in Primärzellen der Patienten integriert werden. Das derzeitige ChemoCellomics®-Format verwendet Polymer-Beads mit einem Durchmesser von 300–400 µm. Die Identifizierung der aktiven Substanzen erfolgt mittels Isolation und anschließender massenspektrometrischer Analyse der Substanzen auf den Beads. Die Forscher von ICSC ersetzten die Beads durch polymerbeschichtete Mikropartikel (250 µm) mit optischer Codierung, die Aufschluss über die Synthese der jeweiligen Substanzen gibt und eine Massenspektrometrie erübrigt. Die geringe Größe der Mikro-Carrier ermöglicht das Hochdurchsatz-Screening direkt in den Zellisolaten von Patienten. Mehr als zweieinhalb Jahre entwickelten die Forscher optisch kodierte Partikel zur Messung der biologischen Aktivität und Identifizierung von Substanzen und anschließender DNA-Mikroarray-Auslesung. Etabliert wurden Verfahren zur Erstellung chemischer Substanzbibliotheken und Zellhaftung auf optisch kodierten Partikeln. Das Hochdurchsatz-Screening wurde an definierten Krebszellen von Patienten erfolgreich getestet und alle aktiven Substanzen ermittelt. Das Projekt belegte, dass sich die ICSC-Technologie eignet, um den voraussichtlichen Erfolg einer Kombinationstherapie bei Darmkrebspatienten individuell und direkt zu ermitteln. Für die Darmkrebstherapie wird in Europa und den Vereinigten Staaten normalerweise aus 10 Einzelsubstanzen eine Kombinationstherapie aus 3 bis 4 Substanzen erstellt. Das Konzept von ICSC wurde an Primärtumorzellen von Patienten getestet. In allen Fällen wurden die Zellen behandelt, indem eine Kombination aus drei Substanzen verwendet wurde, oder verschiedene Konzentrationen der gleichen Substanz. Der Test ergab bei den einzelnen Patienten deutliche Unterschiede in der Wirkstoffsensitivität. Mit der Anwendung der neuen Technologie fällt in der Onkologie die Wahl der wirksamsten Kombinationstherapie für den einzelnen Patienten leichter. Zudem könnte dies künftig die Identifizierung neuer Wirkstoffe vereinfachen, die in Kombination mit etablierten Krebsmedikamenten verabreicht werden, was die Heilungschancen verbessert.
