Grundlage für verbesserte bildgebende Diagnostik von Hirntumoren geschaffen

03. Januar 2024

Forschungsteam erstellt Kriterien für PET-basierte Untersuchungen bösartiger Hirntumore.

Diffuse Gliome sind bösartige Hirntumore und können durch konventionelle Bildgebung mittels MRT nicht optimal untersucht werden. Besser dargestellt werden können die Aktivität und Ausbreitung von Gliomen durch die sogenannte Aminosäure-PET. Eine internationale Forschungsgruppe (RANO Group) hat nun unter Leitung von Forschenden der LMU und der MedUni Wien erstmals internationale Kriterien zur standardisierten Bildgebung von Gliomen mittels Aminosäure-PET erstellt und im renommierten Journal The Lancet Oncology veröffentlicht.

Die RANO-Gruppe hat unter der gemeinsamen Leitung von LMU-Nuklearmedizinerin Professorin Nathalie Albert und des Onkologen Professor Matthias Preusser von der Medizinischen Universität Wien neue Kriterien zur Beurteilung des Therapieerfolgs bei diffusen Gliomen entwickelt. Die bösartigen Hirntumore entstehen aus Gliazellen im Gehirn. Diese Art von Tumoren ist in der Regel aggressiv und schwer zu behandeln. Die RANO-Gruppe hat Kriterien entwickelt, die die Bewertung des Behandlungserfolgs mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ermöglichen. Diese PET-basierten Kriterien, genannt PET RANO 1.0, eröffnen neue Möglichkeiten zur standardisierten Beurteilung von diffusen Gliomen.

Erstmals vergleichbare Kriterien zur Interpretation von PET-Bildern

PET ist ein bildgebendes Verfahren, das radioaktiv markierte Substanzen verwendet, um Stoffwechselvorgänge im Körper zu messen. Bei der Diagnostik von diffusen Gliomen kommt das Aminosäure-PET zur Anwendung, dessen Tracer auf Eiweißbasis (Aminosäuren) funktioniert und sich in Gehirntumoren anreichert. Nathalie Albert erklärt: „Die PET-Bildgebung mit radioaktiv markierten Aminosäuren hat sich in der Neuroonkologie als äußerst wertvoll erwiesen und ermöglicht eine zuverlässige Darstellung der Aktivität und Ausdehnung von Gliomen. Aminosäure-PET wird seit Jahren angewendet, aber bisher nicht strukturiert ausgewertet. Im Gegensatz zur MRT-basierten Diagnostik gab es bisher keine Kriterien zur Interpretation dieser PET-Bilder.“ Die neuen Kriterien ermöglichen es laut den Forschenden, PET in klinischen Studien und der klinischen Routine zu nutzen, und schaffen eine Grundlage für zukünftige Forschung und den Vergleich von Behandlungen für verbesserte Therapien.

Die Response Assessment in Neuro-Oncology (RANO) Working Group ist ein internationales, multidisziplinäres Konsortium zur Entwicklung neuer, standardisierter Ansprechkriterien für klinische Studien bei Hirntumoren. Es handelt sich um eine Gruppe mit Fachleuten aus unterschiedlichen Fachrichtungen, welche seit mehr als zehn Jahren als Standardreferenz geltende Kriterien zur Beurteilung diverser klinisch relevanter Aspekte entwickelt.

Um dem molekularen Mechanismus hinter dem schützenden Prozess auf die Spur zu kommen, holten sich die Mediziner die Expertise von Prof. Dr. Matthias Mann und Dr. Johannes Müller-Reif, ebenso Erstautor der Studie, vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried. Mittels sogenannter Massenspektroskopie-basierter Proteomik wurden fast 2.700 aktive Proteine in den Blutplättchen der Bären quantifiziert. Entscheidend dabei: In Winterruhe wurden gegenüber der Sommeraktivität 71 Proteine hoch- und 80 herunterreguliert. Johannes Müller-Reif: „Das Blutplättchen-Protein mit dem größten Unterschied zwischen überwinternden und aktiven Bären war das Hitzeschockprotein 47, das in den überwinternden Bären um das 55-fache herunterreguliert war.“ Insbesondere konnten die Forscher zeigen, dass die Herabregulation dieses HSP47 unter Langzeit-Immobilisation in verschiedenen Säugetierarten (Mensch, Braunbär und Schwein) passiert und somit ein evolutionär konservierter Mechanismus zur Thromboseprävention ist.

Durch geringe HSP47-Proteinlevel reduziert sich die Interaktion von Blutplättchen und Entzündungszellen. Tatsächlich, so Tobias Petzold, „ist HSP47 allein in der Lage, die Entzündungszellen zu aktivieren.“ Im biomedizinischen Umkehrschluss bedeutet das: Könnte man das HSP47 mit einem passenden Molekül bei immobilisierten Akutpatienten blockieren, ließe sich womöglich die Gefahr einer venösen Thrombose verhindern. Zwar gibt es für Laborexperimente bereits sogenannte kleine Moleküle, die HSP47 ausschalten. Doch für einen möglichen Einsatz am Menschen eignen sie sich nicht. „Deshalb“, sagt Tobias Petzold, „wollen wir jetzt selbst nach entsprechend geeigneten Substanzen suchen.“

Titel der Originalarbeit

N L Albert , N Galldiks, B M Ellingson, M J van den Bent, S M Chang, F Cicone, J de Groot, E Koh, I Law, E L Rhun, M J Mair, G Minniti , ... , M Preusser ,
PET-based response assessment criteria for diffuse gliomas (PET RANO 1.0): a report of the RANO group
The Lancet Oncology, 2024

Ansprechpartner

Frau Prof. Dr. Nathalie Alber
Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin,
LMU Klinikum, LMU München
Nathalie.Albert@med.uni-muenchen.de

Quelle: LMU