Eine quantitative Tumorstammzell-Analyse ist eine sehr komplexe Untersuchung und kann unseres Wissens nach in der klinischen Routine derzeit nur in einem Labor weltweit durchgeführt werden. Im folgenden gehen wir auf die Bedeutung und Einsatzmöglichkeiten ein.
Was sind Stammzellen?
Krebsstammzellen sind die wahrscheinlich gefährlichsten Zellen eines Tumors, da sie sich unbegrenzt teilen und in verschiedene Tumorzellen verwandeln können und die Fähigkeit haben sich im Gewebe anzusiedeln und Metastasen zu bilden. Sie sind in vielen Fällen zudem resistenter gegenüber unterschiedlichsten Medikamenten als zirkulierende Tumorzellen (CTCs), die vorwiegend aus „schlafenden“, inaktiven Zellen bestehen. Tumorstammzellen machen je nach Agressivität des Tumor von 0 bis ca. 12% der zirkulierenden Tumorzellen aus.
Was ist eine stemtrac® – Tumorstammzell-Analyse ?
stemtrac® ist ein innovativer Bluttest, der die Anwesenheit und Aktivität von Krebsstammzellen im Blut von Krebspatienten nachweisen kann. Mit stemtrac® können sowohl Tumorzellen mit Stammzelleigenschaften im Blut gefunden, als auch Wirkstoffe auf ihre Wirksamkeit gegen diese Stammzellen getestet werden. Dies kann eine individuelle Risikobeurteilung und eine Therapieoptimierung ermöglichen.
Wie identifiziert man Tumorstammzellen?
Der stemtrac®-Test basiert auf der In-vitro-Kultivierung von Blutproben von Krebspatienten. Innerhalb von ca. 2 Wochen entstehen dabei in einem Spezialmedium kugelförmige Strukturen (30-100µm), die als Tumorsphären bezeichnet werden. Sie bestehen aus einer Mutterzelle und können bis zu 100 Tochterzellen enthalten, die jede für sich bereits neue Mutation hat. Die Tumorsphären weisen typische Eigenschaften von Krebsstammzellen auf, wie z.B. die Fähigkeit zur Selbsterneuerung, die Expression von Stammzellmarkern und die Resistenz gegenüber vielen Chemotherapeutika.
Bedeutung der Stammzellen und ihre med. Relevanz
Die Zahl der gefundenen Tumorsphären korreliert bei Brustkrebs signifikant mit dem Tumorstadium. Je mehr Sphäroide, desto agressiver der Tumor. Im Blut gesunder Probanden konnten bislang keine Tumorsphären kultiviert werden.
Warum und wann eine Tumorstammzell-Analyse?
Ein stemtrac®-Test ist insbesondere sinnvoll, wenn
- es nach Tumorfreiheit wieder zu einem Anstieg der im Blut zirkulierenden Tumorzellen kommt,
- in einer metastasierten Situation
- in einer metastasierten Situation, ohne Therapie, die Anzahl der CTCs im Blut plötzlich steil abfällt,
- in der metastasierten Situation keine EpCAM positiven CTCs zu finden sind, aber die Klinik auf ein Fortschreiten der Erkrankung hinweis.
Analyseergebnis erhalten – Was nun?
Je mehr Tumorsphären bei einer Tumorstammzell-Analyse gefunden werden, desto aggressiver der Tumor – und desto höher die Metastasierungsgefahr! Werden bei Patienten mehr als 300 Tumorsphären pro Milliliter Blut detektiert, empfiehlt es sich, weitere bildgebende Verfahren zum Nachweis möglicher Metastasen einzusetzen.
Therapieoptimierung mit stemtrac®
Die Therapieoptimierung mit stemtrac® beruht auf der Wirkstoff-Testung an Tumorsphären, die aus lebenden zirkulierenden Tumorstammzellen gezüchtet wurden. Diese Messungen sind noch nicht routinemässig etabliert und befinden sich derzeit in der Evaluierung. Dabei werden verschiedene Medikamente oder Kombinationen von Medikamenten auf die Tumorsphären angewendet und deren Überlebensrate gemessen. Ziel einer Tumortherapie sollte nicht nur der Fokus auf die zirkulierenden Tumorzellen (maintrac®), sondern unbedingt auch auf die zirkulierenden Tumorstammzellen sein. Wie im folgenden Bild ersichtlich, sind Tumorsphäroide oft resistenter gegen typische Chemotherapeutika.
Sobald wir diese Methode vollständig evaluiert haben, werden wir Sie über unsere regelmäßigen Fachinformationen informieren, tragen Sie sich einfach unten in die Liste ein!
Literatur:
- Pizon, M. et al. Heterogeneity of circulating epithelial tumour cells from individual patients with respect to expression profiles and clonal growth (sphere formation) in breast cancer. ecancer medicalscience 2013, 7:343 10.3332/ecancer.2013.343 (2013)
- Pizon, M. et al. The number of tumorspheres cultured from peripheral blood is a predictor for presence of metastasis in patients with breast cancer. Oncotarget, Advance Publications 2016, 10.18632/oncotarget.10174 (2016)