Forschung. Biophysikern der RUB ist es gelungen, mittels Mikroskopieverfahren Resistenzen von Tumorzellen gegen Krebsmedikamente nachzuweisen. Ein bisher einmaliger Vorgang.

Anders als herkömmliche Verfahren benötigt die Raman-Mikroskopie keine Antikörper oder Marker, da sie die natürlichen Reaktionen von Zellen auf die Medikamentengabe und die daraus resultierende Wirkung der Substanzen bestimmen kann. Die Analyse dieser Wirkweise sei notwendig, um das Zustandekommen von Resistenzen besser verstehen zu können, erklärt Klaus Gerwert, Professor für Biophysik. Erforscht wurden zwei für die Therapie von Lungenkrebs zugelassene Medikamente, die zu Beginn der Therapie das Wachstum der Krebszellen hemmen. Jedoch entwickeln sich im Laufe der Therapie Resistenzen, da sich die Proteine in den Krebszellen veränderten. „Die Raman-Mikroskopie kann helfen, bessere Krebsmedikamente zu entwickeln“, berichtet der Biophysiker Samir El-Mashtoly. „Es wäre von großem Vorteil, wenn man bereits in präklinischen Studien voraussagen könnte, ob ein Wirkstoff Resistenzen hervorrufen kann.“ Zu diesem Ziel verglichen die Forscher die Wirksamkeit von Medikamenten auf mutierte und nicht mutierte Zellen. Hierzu entwickelten sie in den vergangenen Jahren neue markerfreie Methoden der Raman-Spektroskopie, um die Wirksamkeit und Verteilung von Medikamenten in Krebszellen zu bestimmen. Bisher waren solche Experimente mit Proteinveränderungen nicht in vitro möglich, sondern mussten an erkrankten Patient*innen durchgeführt werden. Durch die Forschungsergebnisse werde die Untersuchung von Resistenzen stark vereinfacht, betont Gerwert.

Neue Erkenntnisse

Die Forscher erkannten, dass die Medikamente Erlotinib und Osimertinib in mutierten Krebszellen wirkungslos sind, in unveränderten Krebszellen jedoch Effekte zeigten. Diese Ergebnisse entsprächen klinischen Befunden, dass Patienten, bei denen sich bestimmte Proteine während der Therapie verändert hatten, nicht mehr auf die Medikamente ansprechen. Statt Markerverfahren, die die Antwort eines einzigen Proteins erfassen, basiert die Raman-Mikroskopie auf der Antwort aller Moleküle in einer Zelle, sie sei daher eine der Methoden, die Wirksamkeit von Medikamenten in vitro zu testen, resümiert Gewert.

:Justinian L. Mantoan