Podcasts about tumorwachstums

Erkrankt unser geliebter Vierbeiner an Krebs, kann eine Chemotherapie in Frage kommen. Eine sanftere und umweltschonendere Methode ist die Misteltherapie auf der Basis von Pflanzenextrakten. Wie diese Therapie funktioniert erklärt die Misteltherapie-Forscherin Dr. Ulrike Biegel. Im neuen Podcast von FiBL Focus spricht die Tierärztin mit ihrer Kollegin Anke Beermann darüber, wie die Misteltherapie bei Krebserkrankungen von  Hunden, Katzen und Pferden die Chemotherapie ersetzen kann. Beim Menschen wird die Misteltherapie schon seit über 100Jahren in der Krebstherapie verwendet. In den vergangenen Jahren wurde nun auch viele Erfahrungen bei der Behandlung von Tumorerkrankungen bei Tieren gesammelt. Ulrike Biegel geht in dieser Sendung auf die neusten Resultate der Forschung ein. Diese deuten auf vielversprechende Erfolge hin. So konnte bereits sowohl ein Wachstumsstillstand als auch eine Verlangsamung des Tumorwachstums beobachtet werden.Die Misteltherapie ist zwar nur ein kleines Spezialgebiet am FiBL, aber dafür ein besonders spannendes für alle Menschen mit Haustieren – nicht nur auf Bauernhöfen. Denn ob man eine Chemotherapie beim vierbeinigen Freund durchführen möchte, ist eine schwierige Entscheidung. Besonders wegen der schweren Nebenwirkungen, die man dem Tier nicht erklären kann. Hier kann die Misteltherapie die Lebensqualität und Lebensdauer unserer Haustiere verbessern, ganz ohne Nebenwirkungen. Und ohne die Belastung der Umwelt, die durch den Einsatz der Chemotherapie-Medikamente entsteht.Bei Fragen, Anregungen oder Kritik meldet euch bei uns auf podcast@fibl.org. Bis zum nächsten Mal, wir freuen uns auf euch, euer FiBL-Focus-Team.Folge 24/FiBL Focus Talk/Hochdeutsch/27 Min. 08 Sek.  Gast: Ulrike Biegel, FiBLModeration: Anke Beermann, FiBLInformationen zur Misteltherapie: www.viscumvet.org Mehr zu den Cyclooxygenasen:  COX-1 & COX-2Bildlegende: Misteltherapie gegen Krebs bei Katzen und Hunden ist das Spezialgebiet von Dr. Med. vet. Ulrike Biegel. Foto:  Claudia Salzmann-Seiler (Casa Art)

Es ist in Deutschland die häufigste Krebserkrankung bei Männern: Prostatakrebs. Bei der Therapie gibt es viele Optionen, die neben der Verzögerung des Tumorwachstums vor allem ein Ziel haben: Die Lebensqualität der Betroffenen zu erhalten. Unter anderem darum dreht sich jetzt die neue Informationskampagne "wertvollER", die wir im Podcast mit dem Urologen Dr. Robert Schönfelder vorstellen.

Auf DPPG2 basierende thermosensitive Liposomen (TSL) mit Hyperthermie (HT) induzierter zielgerichteter Wirkstofffreisetzung sind eine viel-versprechende Behandlungsstrategie in der Krebstherapie. TSL können als Wirkstoffträgersysteme die Zirkulationszeit und Anreicherung von Wirkstoffen im Zielgewebe erhöhen. Die vielfältigen Krebserkrankungen zeigen unterschiedliches Tumoransprechen auf die routinemäßig eingesetzten Zytostatika. Daher wäre es vorteilhaft, verschiedene Wirkstoffe in TSL einschließen zu können, um Erstlinientherapien weiter zu verbessern. In dieser Arbeit wurden Mitomycin C (Mito) und Gemcitabin (Gem) erstmals in TSL eingeschlossen. Außerdem wurden sie in vitro und in vivo charakterisiert. Die bereits untersuchten TSL(Dox) sollten ihre Vorzüge in einem in dieser Arbeit neuentwickelten orthotopen Blasenkarzinom-Model der Ratte demonstrieren. In Pharmakokinetikstudien wurde die Stabilität der TSL-Formulierungen getestet, die Dosisabhängigkeit untersucht und die Plasmahalbwertszeiten bei wiederholten Injektionen miteinander verglichen. Außerdem wurde eine neue Methode für die Tumorgenerierung und HT-Behandlung in der Rattenblase etabliert. Anschließend wurde die Gewebeverteilung und Tumoranreicherung in der Blase nach Behandlung mit TSL(Dox) +HT untersucht. Die Ergebnisse wurden mit denen der intravesikalen Therapie verglichen. Zusätzlich wurde die Therapieeffizienz von TSL(Gem) im subkutanen Weichteilsarkom untersucht. Die Liposomen wurden durch die Lipidfilmhydratisierungs- und Extrusionsmethode hergestellt und aktiv oder passiv mit Wirkstoff beladen. Die TSL wurden mit Hilfe von dynamischer Lichtstreuung, Dünnschicht-chromatographie, Phosphatbestimmung, Fluoreszenzspektroskopie und HPLC-Analyse charakterisiert. In vivo-Experimente wurden unter Inhalationsnarkose in weiblichen F344 Ratten und männlichen Brown Norway Ratten, durchgeführt. Die HT-Behandlung wurde durch Erwärmung mit Licht oder Wasserbad im Weichteilsarkom-Modell oder einer Blasenspülung mit warmen Wasser im Blasenkarzinom-Modell durchgeführt. TSL(Mito) wiesen eine niedrige Einschlusseffizienz auf und waren in vitro und in vivo sehr instabil. TSL(Gem) und TSL(Dox) hingegen zeigten bei Körpertemperatur eine lange Zirkulationszeit nach intravenöser (i.v.) Verabreichung. TSL(Dox) zeigten bei höherer Verabreichungsdosis eine verlängerte Zirkulationszeit. Wiederholte Injektionen mit TSL(Dox) nach 7 oder 14 Tagen, beeinflussten die Pharmakokinetik des Wirkstoffes nicht. Durch chemische Vorbehandlung der Blase und anschließende Tumorzell-instillation wurde Tumorwachstum in der Blase erzeugt, das nach spätestens 5 Tagen zystoskopisch erkennbar war. Mit kontinuierlicher Spülung mit warmer Flüssigkeit konnte die Blase problemlos für die Behandlungsdauer von 1 h auf 41 °C erwärmt werden. Das Vorhandensein eines Tumors reduzierte die Dox-Aufnahme in die Blasenwand. Bei intravesikaler Therapie mit nicht liposomalem Dox wurden im Urothel bzw. der Tunica muscularis nur 78% bzw. 45% der Konzentration erreicht, die bei systemischen Injektion mit TSL(Dox) +HT erreicht wurde. Die Therapie des Weichteilsarkoms mit Gem zeigte den Vorteil des liposomalen Einschlusses von Gem im Vergleich zum freien Wirkstoff. TSL(Gem) -HT zeigte eine geringfügigere Tumorwachstumsverzögerung verglichen mit freiem Gem ±HT. Die HT induzierte Wirkstofffreisetzung zeigte eine signifikante stärkere Inhibierung des Tumorwachstums verglichen mit allen anderen Gruppen. Die Resultate zeigen, dass nicht alle Wirkstoffe für den Einschluss in auf DPPG2 basierende Liposomen geeignet sind. Die Pharmakokinetik wird bei wiederholter Applikation nicht durch verstärkten Liposomenabbau beeinflusst. TSL und HT zeigten Vorteile in der Anreicherung und Therapie in verschiedenen Tumormodellen. TSL in Kombination mit HT sind eine wertvolle Errungenschaft für die Krebstherapie und sollten weiter untersucht werden.

Immunogene Zelltodmarker sind eine inhomogene Gruppe von Molekülen, die während Zelltodprozessen wie Apoptose, Nekrose oder weiteren Formen freigesetzt werden. Je nach Zusammensetzung des extrazellulären Milieus können diese „Danger associated molecular patterns“ (DAMPs) wie das „High mobility group box 1“ (HMGB1) Protein das Immunsystem stimulierend oder inhibierend beeinflussen. Bei Tumorerkrankungen scheint eine kontinuierliche Freisetzung von HMGB1, u.a. über eine Vermittlung durch den zellulären Bindungspartner „Receptor of advanced glycation end products“ (RAGE), zu einer Förderung des Tumorwachstums zu führen, während die pulsatile Freisetzung während zytotoxischer Therapie zu einer verbesserten antitumorösen Immunantwort beitragen könnte. Lösliches RAGE (sRAGE) kann hingegen die Effekte von extrazellulärem HMGB1 abpuffern. In diesem Review werden die strukturellen und funktionalen Charakteristika dieser immunogenen Zelltodmarker sowie ihre Rolle in der Pathophysiologie von nicht-malignen und malignen Erkrankungen vorgestellt; sodann wird ihre Relevanz als Serum-Biomarker für die Diagnose, die Prognoseabschätzung, die Prädiktion und das Monitoring des Ansprechens einer zytotoxischen Therapie bei Tumorpatienten beleuchtet. Bei Patienten mit verschiedenen Tumorerkrankungen wurden im Vergleich zu gesunden Personen erhöhte Serumkonzentrationen von HMGB1 und niedrigere sRAGE-Werte gefunden. Zudem waren hohe HMGB1- und niedrige sRAGE-Serumwerte vor und während einer zytotoxischen Therapie mit einem unzureichenden Ansprechen auf die Behandlung und einem kürzeren Überleben assoziiert. Diese Ergebnisse weisen die immunogenen Zelltodmarker HMGB1 und sRAGE als neue, vielversprechende Biomarker zur Abschätzung der Prognose, Stratifikation der Patienten und zum Therapiemonitoring bei Tumorpatienten aus.

Maligne Zellen wachsen in einem komplexen zellulären und extrazellulären Umfeld, welches die Initiierung und Aufrechterhaltung des malignen Phänotyps bedeutend beeinflusst. Tumore bestehen zum einen aus den Tumorzellen, zum anderen aus dem unterstützenden Stroma, das Fibroblasten, Endothelien, Perizyten, Lymphgefäße, ein mononukleäres Infiltrat und die Extrazellulärmatrix einschließt. Dieses Tumor-Mikromilieu hat einen großen modulierenden Einfluss auf das Tumorwachstum, die Invasivität und das Metastasierungspotential. Mesenchymale Stammzellen (MSC) sind pluripotente Vorläuferzellen, die an der Aufrechterhaltung und Wiederherstellung der Gewebeintegrität beteiligt sind. Geschädigtes Gewebe führt zur Mobilisation von MSC und deren Rekrutierung an den Ort der Schädigung. Tumore werden vom Organismus als nicht-heilende Wunden angesehen, so dass MSC in das tumorassoziierte Stroma rekrutiert werden. Dort tragen die Zellen zu verschiedenen Aspekten des Tumorwachstums bei, indem sie als Progenitorzellen für die Tumorgefäße und stromale fibroblastenartige Zellen dienen. Im Rahmen dieses Ausdifferenzierungsprozesses werden gewebespezifische Gensets wie das CC-Chemokin CCL5 in den mesenchymalen Stammzellen aktiviert und zur Expression gebracht. Das Pankreasadenokarzinom ist eines der aggressivsten soliden Malignome des Menschen und ist gekennzeichnet durch eine ausgeprägte Proliferation des Stromas. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zum einen die Rolle mesenchymaler Stammzellen im Stroma des Pankreaskarzinoms zu evaluieren und zum anderen eine gewebespezifische stammzellbasierte und promoterkontrollierte Suizidgentherapie mit dem Stroma als Angriffspunkt zu etablieren. Mesenchymale Stammzellen wurden aus dem Knochenmark von C57BL/6 p53-/- Mäusen isoliert und sowohl mit den Reportergenen des rot fluoreszierendem Proteins (RFP) und des grün fluoreszierenden Proteins (eGFP) als auch mit dem Suizidgen der Herpes Simplex I Thymidinkinase (HSV-TK) unter Kontrolle des CCL5-Promoters transfiziert. Die HSV-TK führt zu einer Phosphorylierung und Aktivierung der Prodrug Ganciclovir, welches zytotoxisch auf Thymidinkinase-positive (TK+) Zellen und über den sogenannten „Bystandereffect“ auf umgebende Thymidinkinase-negative (TK-) Zellen wirkt. Diese Stammzellen wurden C57BL/6 Mäusen intravenös injiziert, die orthotope und syngene panc02- Pankreastumore trugen. Die i.v. Applikation von nativen MSC führte zu einer Verdopplung der Tumormasse und einer gesteigerten lokalen Aggressivität im Sinne einer Peritonealkarzinose im Vergleich zur Kontrollgruppe. Dabei zeigten sich erhöhte Ccl5-Expressionsniveaus im Tumorgewebe von Tieren, die MSC erhalten hatten. In-vitro konnte gezeigt werden, dass MSC bei adäquater Stimulation zur Ccl5 Expression angeregt werden und somit als Quelle des beobachteten Ccl5-Anstiegs in Frage kommen. Die stromale Aktivierung des CCL5-Promoters in den mesenchymalen Stammzellen konnte durch Verwendung von CCL5-Promoter/Reportergen Stammzellen direkt nachgewiesen werden. Dabei zeigten sich spezifisch im Tumorgewebe Fluoreszenzsignale, die sich in der Immunhistochemie morphologisch genauer darstellen ließen. Eine Reportergenexpression war spezifisch im stromalen Kompartiment der panc02- Tumore nachweisbar, andere untersuchte Organe mit Ausnahme der Milz zeigten keine Reportergenexpression. Der Einsatz der therapeutischen CCL5-Promoter/HSV-TK MSC in Kombination mit der intraperitonealen Gabe von Ganciclovir führte zu einer Tumormassenreduktion um 50%. Darüberhinaus konnte die Therapie die Metastasierungsrate in Milz, Leber und Peritoneum signifikant senken. Es wurden keine systemischen Nebenwirkungen beobachtet. Bei der Untersuchung von humanen Pankreaskarzinomen und korrespondierenden Pankreasnormalgeweben aus den gleichen Patienten zeigte sich bei der Mehrheit eine Hochregulation von CCL5-mRNA. Im immunhistochemischen Nachweis konnte die CCL5 Expression auf Proteinebene im Tumorstroma gezeigt werden, entsprechendes Normalgewebe zeigte bis auf vereinzelte Zellen keine CCL5 Produktion. Das Tumorstroma stellt aufgrund seiner vitalen Bedeutung für die Tumorprogression einen vielversprechenden Ansatzpunkt künftiger therapeutischer Interventionen dar. Mesenchymale Stammzellen eigenen sich hierbei im Rahmen einer Suizidgentherapie als zellbasierte Vehikel. Dank der gezielten Migration und des Einsatzes gewebespezifischer Promoter kann dabei eine hohe Selektivität der Genexpression im Tumorgewebe mit Minimierung der systemischen Nebenwirkungen erreicht werden. Der CCL5-Promoter wird im stromalen Kompartiment des murinen pankreatischen Adenokarzinoms aktiviert und eignet sich daher für die selektive und spezifische Expression von therapeutischen Genen wie der HSV-TK. Dieser Ansatz kann eine mögliche Therapieoption des ansonsten therapieresistenten humanenPankreaskarzinoms darstellen.

Die meisten zirkulierenden Tumormarker sind wegen der geringen diagnostischen Sensitivität und Spezifität sowie wegen des geringen "Vorhersagewertes" für das Screening asymptomatischer Personen nicht und für die Primärdiagnose nur selten geeignet. Das Haupteinsatzgebiet vieler Tumormarker ist die Rezidivdiagnostik, wo sie bei regelmäßiger Bestimmung eine Veränderung des Tumorwachstums frühzeitig zeigen können. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, ob sich TIMP-1 als Tumormarker für das Screening bei Patienten mit kolorektalem Karzinom und/oder für die Diagnose bei Patienten mit verschiedenen Karzinomerkrankungen (kolorektales-, Magen-, Leber-, Pankreas-, Zervix-, Ovarial-, Mamma- und Lungenkarzinom) eignet. Dazu wurde die TIMP-1 Konzentration bei 339 Gesunden, 291 Patienten mit benignen Erkrankungen und 397 Patienten mit Karzinomen im Plasma gemessen und ausgewertet. Anschließend wurden die bereits etablierten Tumormarker (CEA, CA 19-9, CA 72-4, AFP, SCC, CA 125, CA 15-3 und CYFRA 21-1) eines Karzinoms mit TIMP-1 verglichen und die Relevanz von TIMP-1 beurteilt. Zusätzlich wurde die Kombination von TIMP-1 und dem jeweils besten herkömmlichen Tumormarker einer Karzinomerkrankung untersucht sowie eine multivariate Analyse von TIMP-1, Alter der Patienten und dem besten bisher benutzten Tumormarker durchgeführt. TIMP-1 erreicht – außer bei Patientinnen mit benignen gynäkologischen und Mammaerkrankungen- signifikant höhere Werte bei Patienten mit benignen Erkrankungen im Vergleich zu gesunden Personen. Ebenso sind die TIMP-1-Werte bei Patienten mit kolorektalen Adenomen signifikant höher als bei Gesunden. Auch sind die TIMP-1-Konzentrationen der Patienten, die an einem Karzinom erkrankt sind, signifikant höher, sofern die Kontrollgruppe aus Gesunden besteht. Werden jedoch die Patienten mit benignen Erkrankungen mit den Karzinompatienten verglichen, konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass sich die Werte nicht mehr signifikant unterscheiden. Es konnte die in anderen Studien beschriebene Stadienabhängigkeit der TIMP-1-Freisetzung im Plasma von Patienten mit kolorektalem Karzinom bestätigt werden. Dabei sind die TIMP-1-Werte beim metastasierten kolorektalen Karzinom im Stadium IV signifikant höher, als in den Stadien I, II oder III. TIMP-1 erzielt bei den Karzinomerkrankungen des Gastrointestinaltraktes (kolorektales, Magen-, Leber- und Pankreaskarzinom) bei einer Spezifität von 95% bessere Sensitivitäten als der bereits etablierte Tumormarker der jeweiligen Diagnosegruppe, wenn die Kontrollgruppe aus gesunden Personen besteht. Diese Auswertung stellt des Weiteren dar, dass TIMP-1 bei keiner der verschiedenen Diagnosegruppen ausreichende Werte der Sensitivität bei 95% Spezifität erreicht, um die Karzinomerkrankten von den Patienten mit benignen Erkrankungen zu unterscheiden. Durch die Kombination von TIMP-1 und dem bereits etablierten Tumormarker in jeder Untergruppe konnten Verbesserungen von nur einem Tumormarker alleine erreicht werden, in den meisten Fällen jedoch nur, solange die Karzinompatienten mit den Gesunden verglichen wurden. Bei Patienten mit Magen- oder Leberkarzinom führt die Kombination von TIMP-1 plus CA 72-4 bzw. AFP zu einer Erhöhung der Aussagekraft von nur einem Marker, auch beim Vergleich der Karzinompatienten zu Patienten mit benignen Erkrankungen. Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass sich in diesen Untersuchungen TIMP-1 bei Patienten mit unterschiedlichen Karzinomerkrankungen nicht als Tumormarker für deren Diagnose eignet, da sich die TIMP-1-Werte von Patienten mit benignen Erkrankungen und Karzinomerkrankungen in weiten Bereichen überschneiden und dadurch die Aussagekraft von TIMP-1 verringert wird. Die bereits etablierten Biomarker übertreffen die Aussagekraft von TIMP-1 und erreichen somit weiterhin eine höhere diagnostische Aussagekraft als Tumormarker.

Tumorerkrankungen stellen die zweithäufigste Todesursache in den Industrieländern nach den kardiovaskulären Erkrankungen dar. Trotz moderner Therapien verlaufen diese Erkrankungen vor allem im fortgeschrittenen Stadium immer noch häufig letal. Es besteht also Bedarf neue, innovative Therapieansätze zu verfolgen und zu optimieren. Die Gentherapie ermöglicht die Umsetzung attraktiver Strategien zur Behandlung von Tumorerkrankungen. Solche Strategien basieren entweder auf einem Gentransfer in Tumorzellen mit dem Ziel diese so zu modifizieren, dass sich daraus ein anti-Tumor Effekt ergibt (Überexpression immunmodulatorischer Faktoren, Suizidgene), oder auf der systemischen Überexpression solubler Faktoren, die zu einer Hemmung des Tumorwachstums führen (z. B. antiangiogene Faktoren). Solche Ansätze konnten in jüngster Zeit erfolgreich in Tiermodellen umgesetzt werden. Ergebnisse aus klinischen Studien sind demgegenüber bislang enttäuschend ausgefallen. Limitationen der verwendeten Vektorsysteme werden dafür verantwortlich gemacht. Daher ist die weitere Optimierung der Vektorsysteme von entscheidender Bedeutung. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung des Tumor-Gentransfers in soliden Tumoren basierend auf dem Adeno-assoziierten Virus (AAV). AAV ist ein einzelsträngiges DNS-Virus. Auf dem Weg zur Transgen-Expression stellt die Doppelstrangsynthese einen wesentlichen limitierenden Schritt dar. In dieser Arbeit wurden modifizierte AAV-Vektoren, die primär eine doppelsträngige DNS zur Verfügung stellen, im Hinblick auf die Effizienz des Tumor-Gentransfers unter in vitro- Bedingungen systematisch untersucht. Es wurden dazu AAV-Vektoren hergestellt, die primär eine doppelsträngige DNS zur Verfügung stellen. Es konnte gezeigt werden, dass bei Verwendung von doppelsträngigem AAV (dsAAV), bei dem etwa 10 % der Vektoren einer Präparation doppelsträngige DNS aufweisen, die Transduktionsrate in soliden Tumorzelllinien bis auf das 4-fache erhöht werden kann. Durch die Verwendung eines self-complementary AAV (scAAV) Vektors, bei den in über 90 % Viren generiert werden, die eine doppelsträngige DNS aufweisen, konnte die Transduktionsrate weiter bis auf das bis zu 17-fache gegenüber konventionellen einzelsträngigen AAV gesteigert werden. Der Abbau von AAV über Proteasomen wurde in Epithelien der Atemwege als ein Faktor charakterisiert, der für eine Verminderung der Gentransfer-Effizienz verantwortlich ist. In dieser Arbeit konnte durch Einsatz eines Proteasomen-Inhibitors (MG132) gezeigt werden, dass dieser Mechanismus auch für den Gentransfer in Tumorzellen eine wichtige Rolle spielt. Dies trifft vor allem für die Tumorzelllinien zu, die durch MG132 nicht in die Apoptose getrieben werden. In vitro konnte somit durch kombinierte Verwendung von scAAV sowie MG132 der Tumor-Gentransfer in bestimmten Zelllinien -wie zum Beispiel in der Kolonkarzinom-Zelllinie HT29 um den Faktor 20- verbessert werden. Bei der Anwendung der modifizierten AAV-Vektoren in einem HeLa-SCID-Mausmodell zeigte sich aber eine deutliche Abnahme der Gentransfer-Effizienz unter in vivo-Bedingungen. In vergleichenden Experimente an Tumor-Spheroiden von HeLa-Zellen und einer humanen Neuroblastom-Zelllinie wurde herausgearbeitet, dass die extrazelluläre Matrix (ECM) eine hemmende Rolle beim AAV-vermittelten Gentransfers in HeLa-Spheroide ausübt, während sie beim Gentransfer in Tumoren neuronalen Ursprungs (Neuroblastom) signifikant geringer ausfällt. Um AAV als Vektor für den in vivo Tumor-Gentransfer einsetzen zu können, müssen Strategien gefunden werden, um die Barriere, die durch die extrazelluläre Matrix gegeben ist, zu überwinden. Ein Targeting der Vektoren, das heißt, eine gezielte Veränderung des natürlichen Tropismus der Viren, stellt dazu einen attraktiven Lösungsansatz dar.