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Bestrahlung bei Hirntumoren? Eine neue, verlässlichere Einteilung erleichtert die Entscheidung

Nr. 22c2 | 25.04.2017 | von Koh

Methylierungsmuster als molekularer Fingerabdruck der Tumorzellen geben Hinweise darauf, wie aggressiv ein Meningeom ist und welche Therapie für den Patienten passt. Damit kann die bisherige WHO-Klassifizierung präzisiert und Behandlung verbessert werden. Dies publizieren Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums und des Universitätsklinikums Heidelberg.

Meningeomzellen unter dem Mikroskop
© Universitätsklinikum Heidelberg

Den Forschern ist es gelungen, eine wesentlich genauere Einteilung der häufigsten Hirntumoren von Erwachsenen, der Meningeome, zu erarbeiten als es die aktuelle Klassifizierung der Weltgesundheitsorganisation (WHO) erlaubt. Das neue System unterscheidet somit sicherer zwischen gutartigen Tumoren, bei denen in der Regel eine Operation ausreicht, und solchen, bei denen die Patienten zusätzlich eine Bestrahlung benötigen.

Basis ist der „molekulare Fingerabdruck" der Tumorzellen, ihr sogenanntes Methylierungsmuster, also das Anheften kleiner biochemischer Gruppen an bestimmte Stellen der DNA. Diese Veränderungen können darüber entscheiden, ob ein Gen abgelesen wird oder nicht. Das Projekt unter Federführung von Felix Sahm, der eine Arbeitsgruppe in der Klinischen Kooperationseinheit Neuropathologie am Universitätsklinikum Heidelberg und dem Deutschen Krebsforschungszentrum leitet, wird von der Else Kröner-Fresenius-Stiftung mit insgesamt rund 470.000 Euro unterstützt.

Die Folge ungenauer Klassifikationen sind vermeidbare Rückfälle bei zu harmlos eingestuften und daher fälschlicherweise nicht bestrahlten Tumoren oder unnötige Bestrahlungen im umgekehrten Fall. Die WHO-Einteilung beruht bislang auf dem Erscheinungsbild der Tumorzellen unter dem Mikroskop. Die Heidelberger Forschungsergebnisse tragen dazu bei, unter Berücksichtigung molekularer Marker die WHO-Einteilung zu überarbeiten und damit die Therapie von Hirntumorpatienten zu verbessern.

Meningeome: die häufigsten Hirntumoren bei Erwachsenen

Meningeome sind die häufigsten Hirntumoren bei Erwachsenen. Sie entstehen aus der Hirnhaut und machen etwa ein Drittel aller Hirntumoren aus. Sie werden bislang anhand des Erscheinungsbildes ihrer Zellen gemäß WHO-Klassifikation in die Grade I bis III eingestuft, wobei rund 80 Prozent der Meningeome als gutartig gelten und dem Grad I zugeteilt werden. Die Patienten können durch eine vollständige operative Entfernung des Tumors in der Regel geheilt werden. Bei Grad II wird individuell entschieden, ob eine anschließende Strahlentherapie notwendig ist. Bei Grad III ist die Wahrscheinlichkeit für Rückfälle am größten, hier werden die meisten Patienten bestrahlt.

Aus Sicht von Felix Sahm war ein genauer Blick auf die Methylierungsmuster der Meningeomzellen längst überfällig. Aufgrund intensiver Forschung auf diesem Gebiet können die meisten anderen Arten von Hirntumoren bereits präzise in verschiedene Untergruppen eingeteilt werden. „Bei den Meningeomen gelang das bislang nicht, weil bis zu 80 Prozent der Tumoren auf der gleichen Mutation im NF2-Gen beruhen, ihr Genom also sehr ähnlich ist. Erst die neuen molekularbiologischen Methoden haben es möglich gemacht, eine feinere Unterscheidung auf Basis epigenetischer Veränderungen zu treffen."

Analyse riesiger Datenmengen für eine verbesserte Diagnostik

Der Aufwand für die retrospektive Studie war enorm: Über 600 Patienten-Proben von zehn europäischen neuro-onkologischen Zentren wurden insgesamt einbezogen, untersucht wurden jeweils 450.000 Stellen in den rund 30.000 menschlichen Genen. Nach Identifikation der entscheidenden Methylierungsmuster wurden die Patientenproben in Gruppen mit gutartigen, mit intermediären und mit bösartigen Tumoren eingeteilt und diese Voraussagen mit der WHO-Klassifizierung und dem tatsächlichen Krankheitsverlauf, den die Patienten durchlebt hatten, verglichen. In allen Graden konnten Patienten präziser eingeteilt werden, die Fehlerquote war geringer.

So trat bei 18 Prozent der 92 Patienten, die nach WHO-Klassifizierung in Grad I, also gutartiger Verlauf, eingeteilt wurden, ein Rezidiv auf. Die Heidelberger Forscher teilten aufgrund der Methylierungsmuster jedoch nur 83 Patienten als „gutartig" ein, 9 Patienten stellten sie eine ungünstigere Prognose. Tatsächlich entwickelten in der Gruppe mit gutartigem Methylierungsprofil auch nur 12 Prozent Rezidive. In der Gruppe mit molekulargenetisch ungünstigem Profil kam es aber in 78 Prozent zu einem Rezidiv. „Für diese Gruppe wäre also eine engmaschigere Verlaufskontrolle und gegebenenfalls eine Bestrahlung sinnvoll", fasst Dr. Sahm zusammen.

Auch Grad II-Patienten konnten anhand der Methylierungsmuster in Untergruppen eingeteilt werden, die eine Entscheidung für oder gegen Bestrahlung erleichtern. So filterten die Forscher aus 97 Patienten 44 heraus, bei denen das Risiko, einen Rückfall zu erleiden wesentlich geringer ist, als mit der WHO-Einteilung anzunehmen wäre. 4 Patienten konnten sie dagegen ein sehr hohes Risiko zuweisen, was sich durch den Krankheitsverlauf bestätigte. „Auch hier konnten wir mit der Kombination aus zellpathologischen und molekularbiologischen Untersuchungen die Einteilung verbessern."

Über die Else Kröner-Fresenius-Stiftung

Die Stiftung wurde im Jahr 1983 von der Unternehmerin Else Kröner gegründet und zu ihrer Alleinerbin eingesetzt. Die gemeinnützige Else Kröner-Fresenius-Stiftung widmet sich der Förderung medizinischer Forschung und unterstützt medizinisch-humanitäre Projekte. Die EKFS bezieht nahezu alle ihre Einkünfte aus Dividenden des Gesundheitskonzerns Fresenius, dessen größte Aktionärin sie ist. Die Stiftung fördert satzungsgemäß nur solche Forschungsaufgaben, deren Ergebnisse der Allgemeinheit zugänglich sind. Bis heute hat die Stiftung mehr als 1.600 Projekte mit einem Gesamtvolumen von rund 270 Millionen Euro gefördert. (www.ekfs.de)

Sahm, Felix et al., DNA methylation-based classification and grading system for meningioma: a multicentre, retrospective analysis, The Lancet Oncology,
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S1470-2045(17)30155-9

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1.300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Beim Krebsinformationsdienst (KID) des DKFZ erhalten Betroffene, interessierte Bürger und Fachkreise individuelle Antworten auf alle Fragen zum Thema Krebs. Gemeinsam mit Partnern aus den Universitätskliniken betreibt das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) an den Standorten Heidelberg und Dresden, in Heidelberg außerdem das Hopp-Kindertumorzentrum KiTZ. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums an den NCT- und den DKTK-Standorten ist ein wichtiger Beitrag, um vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik zu übertragen und so die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

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