Organoid-Revolution in der Sarkomtherapie – Schnelle, individuelle Medikamententests

Personalisierte Ansätze in der Krebsbehandlung ermöglichen revolutionäre Fortschritte bei der Entwicklung von Therapiestrategien, die auf das Erbgut und die Tumoreigenschaften jedes Patienten abgestimmt sind. Besonders bei seltenen und komplexen Tumoren mit zahlreichen Unterformen wie Sarkomen ist es oft schwierig, wirksame Behandlungen zu finden. Eine neue Untersuchung zeigt nun, dass der Einsatz von Sarkomorganoiden für Medikamentenscreenings vielversprechende Ergebnisse für personalisierte Therapien liefern kann. Der Studie zufolge wurden bei 58% der untersuchten Patienten wirksame, zugelassene oder vorgeschlagene Behandlungsmöglichkeiten identifiziert.

Was sind Sarkomorganoide, und warum sind sie wichtig?

Organoide sind im Labor aus Tumorproben von Patienten hergestellte dreidimensionale Zellmodelle. Diese Modelle können das biologische Verhalten des Tumors genau abbilden und spielen eine wichtige Rolle für das Verständnis der Heterogenität innerhalb eines Tumors. Auf Grundlage der individuellen Tumoreigenschaften lassen sich damit verschiedene Medikamente gleichzeitig testen und die wirksamsten Behandlungsstrategien bestimmen.

Eine bemerkenswerte Organoidstudie

Cell Stem Cell veröffentlichte am 20. September 2024 eine Studie, in der Dr. Alice Soragni und ihr Team von der UCLA zeigten, dass sich mit Sarkomorganoiden rasch Medikamente testen und personalisierte Behandlungen bestimmen lassen. Den Ergebnissen zufolge wurden nach einer Biopsie oder Operation innerhalb einer Woche Organoide hergestellt und zahlreiche Medikamente getestet.

Studiendetails: 194 Tumorproben und 24 verschiedene Sarkomuntertypen

Untersucht wurden 194 Tumorproben von 126 Patienten, die zwischen Februar 2018 und Mai 2022 an der UCLA wegen eines Sarkoms behandelt wurden. Die Patienten hatten 24 verschiedene Sarkomuntertypen, darunter Osteosarkome, Chordome, Chondrosarkome, Leiomyosarkome und undifferenzierte pleomorphe Sarkome. Aus geeigneten Proben wurden Organoide hergestellt. Chemotherapeutika und zielgerichtete Wirkstoffe wurden sowohl einzeln als auch in Kombination getestet.

Bei insgesamt 92 Proben wurden mindestens 10 Medikamente untersucht. Bei 80,4% zeigte sich mindestens ein bedeutsames Ansprechen auf einen Wirkstoff. Beispielsweise reagierte ein Synovialsarkom auf Trametinib, ein Sarkom mit Rearrangement im CIC-Gen dagegen auf die Kombination aus Gemcitabin und Docetaxel.

Interessante Ergebnisse: Osteosarkome und Medikamentenempfindlichkeit

Die erhobenen Daten zeigten auch Unterschiede in der Medikamentenempfindlichkeit zwischen den Sarkomuntertypen. Beispielsweise waren Osteosarkom-Organoide im Vergleich zum Durchschnitt aller Sarkomarten empfindlicher gegenüber Ceralasertib (P =0,00026), Topotecan (P =0,028), Cabozantinib (P =0,024) und Everolimus (P =0,012). Dies zeigt ein besseres Ansprechen von Osteosarkomen auf diese Wirkstoffe als bei anderen Sarkomarten.

Auch klinische Merkmale wie Alter, Krankheitsstadium und Zahl der Vorbehandlungen beeinflussten die Medikamentenempfindlichkeit. So erwiesen sich Organoide älterer Sarkompatienten gegenüber Cediranib als resistenter als Organoide von Kindern oder jungen Erwachsenen.

FDA-zugelassene Medikamente und neue Therapieansätze

Die Forschenden bestimmten für jede Probe die fünf wirksamsten Behandlungen und erhielten so 203 Zuordnungen zwischen Medikamenten und Diagnosen. Diese Zuordnungen enthielten auch den Zulassungsstatus der US-Arzneimittelbehörde FDA für die Wirkstoffe, die sich bei bestimmten Sarkomuntertypen als wirksam erwiesen hatten. In der Studie waren 4% der Medikamente für denselben Sarkomtyp von der FDA zugelassen, 31% hingegen für andere Krebsarten . Außerdem befanden sich 1% in klinischer Prüfung für den in der Studie identifizierten Sarkomtyp und 21% in klinischer Prüfung für andere Krebsarten. 43% gehörten dagegen zu den Wirkstoffen, die noch nicht klinisch untersucht wurden oder deren Entwicklung eingestellt worden war.

Neue Perspektiven für individuelle Behandlungen: Klinische Studien und Zukunft

Ein wichtiges Ergebnis der Untersuchung war, dass bei 58% der mit Sarkomorganoiden untersuchten Patienten wirksame, zugelassene oder vorgeschlagene Behandlungsmöglichkeiten identifiziert werden konnten. Das schnelle und effiziente Medikamentenscreening ermöglicht es Onkologen, bereits eine Woche nach einer Biopsie oder Operation umsetzbare Therapiestrategien zu erhalten.

Die Forschenden haben zur Vorhersage des Ansprechens auf MAP (Methotrexat, Doxorubicin und Cisplatin) bei Osteosarkompatienten eine klinische Studie begonnen. Diese soll das Ansprechen von Patienten mit Osteosarkom auf FDA-zugelassene Medikamente untersuchen.

Fazit

Diese Untersuchung zum Medikamentenscreening mit Sarkomorganoiden verdeutlicht erneut die Bedeutung personalisierter Ansätze in der Krebsbehandlung. Dass Organoide nach einer Biopsie oder Operation rasch hergestellt werden können, ist sowohl für die Bewertung bestehender Behandlungsmöglichkeiten als auch für die Entwicklung neuer Strategien wichtig. Die Studie gilt als hoffnungsvoller Schritt auf dem Weg zu einer individualisierten Therapie schwer behandelbarer Tumoren wie Sarkomen.