Osteosarkom: Immunzellen auf frischer Tat ertappt

5. Mai 2015
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Mit neuen Methoden der Probenaufbereitung konnten beim Osteosarkom bestimmte Immunzellen im Tumorgewebe sichtbar gemacht werden. Damit steht ein neuer Biomarker zur Verfügung, mit dem bereits zum Zeitpunkt der Diagnose der Krankheitsverlauf besser eingeschätzt werden könnte.

Trotz intensiver Forschung konnten in den letzten drei Jahrzehnten keine neuen Therapieoptionen für Osteosarkompatienten etabliert werden, die zu einer wesentlichen Verbesserung der Überlebenschance geführt hätten. Da die Knochenkrebszellen sich sehr stark voneinander unterscheiden, hatten Wissenschaftler um Dr. Pierre Kunz, Facharzt für Orthopädie und Unfallchirurgie an der Orthopädischen Universitätsklinik Heidelberg, und Privatdozent Dr. Benedikt Fritzsching, Kinderarzt am Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin Heidelberg, daher die Idee, nicht die Tumorzellen selbst, sondern deren Umfeld, also Gefäße und Immunzellen, zu untersuchen.

Das Osteosarkom nutzt das köpereigene Abwehrsystem als Schutzschild

Über die Rolle des körpereigenen Immunsystems beim Osteosarkom war bislang wenig bekannt, weil es sehr schwierig ist, wichtige Immunzellen bei diesem Knochenkrebs mikroskopisch nachzuweisen. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass sich das Osteosarkom – wie bereits von anderen Krebsarten bekannt – das Immunsystem des Körpers zunutze macht. Im Tumor stehen sich verschiedene Arten von Immunzellen gegenüber: Zum einen Immunzellen, die entartete Krebszellen erkennen und sie zerstören. Zum anderen schützt sich der Tumor, indem er gezielt Immunzellen anlockt, die diese Abwehrreaktionen des Körpers hemmen. Die Forscher fanden heraus, dass sich aus dem Verhältnis beider Zellsorten in der Gewebeprobe Aussagen über Aggressivität der Erkrankung und Therapieerfolg treffen lassen.

„Die Rolle des körpereigenen Immunsystems im Osteosarkom ist größer als bislang angenommen“, erklärt Dr. Pierre Kunz. „Hier könnte sich ein beim Osteosarkom bisher kaum beachtetes Therapiefeld eröffnen.“ Medikamente, die gezielt Abwehrreaktionen des Körpers stärken oder vom Tumor genutzte, hemmende Immunzellen schwächen, gibt es schon; sie werden bei anderen Krebserkrankungen bereits erfolgreich eingesetzt. „Inwiefern solche Immuntherapien auch Osteosarkom-Patienten helfen können, müssen umfangreiche Studien in der Zukunft noch zeigen.“

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Gewebeprobe eines Osteosarkoms unter dem Mikroskop: Rot gefärbt sind Immunzellen, die den Tumor attackieren. © Dr. Pierre Kunz

Um die Gewebeprobe eines Osteosarkoms unter dem Mikroskop untersuchen zu können, müssen die Wissenschaftler das knöcherne Material mit speziellen chemischen Verfahren aufbereiten. „Wendet man die herkömmliche Verfahren zur Aufbereitung der Biopsien an, bleiben wesentliche Immunzellen unsichtbar“, sagt Dr. Kunz. Einiges Tüfteln war notwendig, bis es dem Heidelberger Team gelang, die Proben so aufzubereiten, dass sich die vom Tumor genutzten, hemmenden Immunzellen unter dem Mikroskop erkennen ließen. „Jetzt können wir diese und andere Immunzellen anfärben, verschiedene Arten unterscheiden und quantifizieren“, betont PD Dr. Benedikt Fritzsching. Ein weiterer Erfolgsfaktor: Sie entschlossen sich, den aufwendigen Weg einer sogenannten „Whole-Slide Analyse“ zu gehen, bei der sie die gesamte Gewebeprobe von ein bis zwei Quadratzentimetern analysieren, anstatt wie sonst üblich nur einen sehr kleinen Anteil. „Das Osteosarkom ist ein sehr heterogener Tumor – prüft man nur einen sehr kleinen Ausschnitt, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass dieser gar nicht repräsentativ für den ganzen Tumor ist“, erklärt Dr. Kunz.

Originalpublikationen:

CD8+/FOXP3+ ratio in osteosarcoma microenvironment separates survivors from non-survivors: a multicenter validated retrospective study
Benedikt Fritzsching et al.; OncoImmunology, doi: 10.4161/2162402X.2014.990800; 2015

Improved survival in osteosarcoma patients with atypical low vascularization
Pierre Kunz et al.; Ann Surg Oncol, doi: 10.1245/s10434-014-4001-2; 2015

Osteosarcoma microenvironment: whole-slide imaging and optimized antigen detection overcome major limitations in immunohistochemical quantification
Pierre Kunz et al.; PLoS One, doi: 10.1371/journal.pone.0090727; 2014

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Medizin, Onkologie

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