Forschende des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), des Heidelberger Instituts für Stammzelltechnologie und experimentelle Medizin (HI-STEM) sowie des Biotech-Unternehmens Xilis haben eine Methode entwickelt, die bereits vor Therapiebeginn vorhersagen kann, welche Chemotherapie bei fortgeschrittenem Darmkrebs am besten wirkt. Grundlage sind winzige, dreidimensionale Tumormodelle – sogenannte MicroOrganoSpheres (MOS) –, die aus Tumorgewebe einzelner Patienten im Labor hergestellt und automatisiert getestet werden.

Bei der Primär sklerosierenden Cholangitis (PSC) handelt es sich um eine chronische Entzündung der Gallengänge, die unbehandelt häufig zu Leberversagen führt und oft eine Lebertransplantation erfordert. Die Erkrankung betrifft etwa einen von 10.000 Menschen in Deutschland und tritt meist zwischen dem 30. und 50. Lebensjahr auf. Eine Heilung ist derzeit nicht möglich; die Behandlung beschränkt sich auf Symptomlinderung.

Die MOS-Technologie basiert auf Tumorzell-Suspensionen, die mittels Mikrofluidik in winzige Tröpfchen (ca. 300 Mikrometer) zerlegt und in eine Gelmatrix eingebettet werden. Diese Mikrotumoren wachsen schnell, sind hochreproduzierbar und werden optimal mit Nährstoffen versorgt. Im Hochdurchsatzverfahren können sie mit verschiedenen Chemotherapeutika behandelt werden. Moderne Bildanalyse und Künstliche Intelligenz messen anschließend die Reaktion der Tumorzellen.

Das Team testete die Methode an MOS aus Tumorproben von 21 Patienten mit fortgeschrittenem kolorektalem Karzinom. In 83 Prozent der Fälle stimmte die Reaktion der Mikrotumoren mit dem tatsächlichen klinischen Behandlungserfolg überein. Wurde der MOS aus dem Primärtumor (und nicht aus Metastasen) gewonnen, lag die Vorhersagegenauigkeit bei 100 Prozent. Patienten, deren MOS im Labor auf die getestete Chemotherapie ansprachen, blieben im Durchschnitt länger krankheitsfrei. Zudem konnte die Methode intratumorale Heterogenität aufdecken und besonders resistente Zellpopulationen identifizieren.

Die Forschenden sehen in den MOS einen vielversprechenden Schritt hin zu einer funktionellen, personalisierten Krebsmedizin. Im Vergleich zu herkömmlichen Organoiden ist der Test standardisiert, automatisierbar und innerhalb weniger Tage durchführbar – Voraussetzungen für einen möglichen späteren Routineeinsatz in der Klinik. René Jackstadt, Studienleiter am DKFZ und HI-STEM, betonte, die Technologie könne langfristig zu einer maßgeschneiderten und präziseren Behandlung beitragen. Vor einer breiten Anwendung seien jedoch weitere Validierungen in größeren Patientenkohorten im Rahmen klinischer Studien erforderlich.

Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift JCO Precision Oncology erschienen (DOI: 10.1200/PO-25-00501).

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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