Systematische Analyse der Genexpressionssignaturen von Radio- und Chemoresistenzen als Beitrag zu einer personalisierten Therapie von Glioblastomen

(Rhön Klinikum AG, Prof. Bartsch, Dr. Hauswald, Prof. Wittig, Prof. Acker, Dr.  Garvalov)
 

Die zu erwartenden Ergebnisse machen es möglich, eine umfassende Aussage über die diagnostische Relevanz der entwickelten und eingesetzten Methoden zu erhalten. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Analyse von Therapieoptionen im Mausmodell und in Hinblick auf eine verbesserte bildgebende Diagnostik von Gliomen für die humanpathologische Anwendung von großer Bedeutung.

Glioblastoma multiforme ist nicht nur der häufigste, sondern auch der bösartigste Tumor des Zentralen Nervensystems. Obwohl die Patienten nach der Resektion eine aggressive Therapie aus Bestrahlung und Chemotherapie mit Temozolomid (TMZ) bekommen, liegt die Rezidivrate bei ~ 90%. Der Hauptgrund für die Entstehung eines Rezidivs sind die Glioblastom Stammzellen (GBM SZ), welche eine abnormale Expression von bestimmten Genen aufweisen, die ihre Resistenz gegenüber der Therapie beeinflussen. Unser Ziel ist es diese Gene zu identifizieren und in personalisierter Medizin als Therapieziel zu nutzen.

Dazu isolieren wir GBM SZ aus reseziertem Patientenmaterial mittels eines Neurosphären-Formations-Assays. Danach ist der erste Schritt unseres Arbeitsablaufs die Charakterisierung der generierten Zellen. Dazu gehören unter anderem Differenzierungsassays, FACS Analysen, Untersuchungen der Invasionsfähigkeit und in vivo Experimente in Naktmäusen. Nach der Charakterisierung und Validierung des Stammzell-Phänotyps werden die Zellen in vitro der gleichen Therapie aus Bestrahlung und TMZ unterzogen, mit welcher die Patienten in der Klinik behandelt werden. Anschließend werden mittels RNAseq die behandelten und unbehandelten Zellen auf genomischer Ebene verglichen. Für die Resistenz verantwortliche Gene zeigen sich hierbei selektiv hoch bzw. runter reguliert. Im Anschluss werden diese Gene mittels qPCR, Knockdowns und in vivo Experimenten genauer analysiert. Es ist unser Ziel auf diese Weise genomische Parameter zu identifizieren, welche eine effektivere adjuvante Therapie für GBM Patienten ermöglichen.