Wirkung verschiedener Chemotherapeutika bei Brustkrebs auf die Blut-Hirn-Schranke
Dieses Projekt wurde 2023 von der Stiftung "Forschung hilft" mit 5.000 Euro gefördert.
Abbildung 1. Untersuchungen der endothelialen Barriere im Transwell-System. Die Endothelzellen werden auf eine poröse Membran ausgesät. Sie bilden eine dichte Zellschicht, wie rechts an der Färbung der Zell-Zell-Kontakte zu erkennen ist. Die Testsubstanzen werden auf die Endothelzellen aufgetragen und im darunterliegenden Zellkulturmedium vermessen.
Team
Die Zusammenarbeit am Projekt vereint ein interdisziplinäres Team am Universitätsklinikum Würzburg bestehend aus einer Biologin, einer Funktionsoberärztin, zwei technischen Assistentinnen und mehreren Humanmedizinstudierenden.
Motivation und Innovation
Die Auswirkungen der Brustkrebschemotherapie auf die Blut-Hirn-Schranke sind nicht gut verstanden. Blut-Hirn-Schranke schützt das Gehirn vor schädlichen Substanzen aus dem Blutkreislauf. Gelingt es den zirkulierenden Brustkrebszellen die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, entstehen schwer behandelbare Hirnmetastasen, die mit dem schlechtesten Gesamtüberleben korrelieren. Eine Chemotherapie bei Primärtumoren kann die Funktion der Blut-Hirn-Schranke positiv oder negativ beeinflussen und so vor Hirnmetastasen schützen oder diese im schlimmsten Fall begünstigen. Deswegen untersuchen wir verschiede Klassen von Chemotherapeutika auf ihre Wirkung auf die Blut-Hirn-Schranke anhand innovativer humaner In-vitro-Modellen.
Welche Ziele verfolgt das Projekt?
Durch die Charakterisierung der Wirkung der Chemotherapeutika auf die Blut-Hirn-Schranke wollen wir die „guten“ und „schlechten“ Wirkstoffklassen finden. Die Wirkstoffe, die Blut-Hirn-Schranke nicht passieren und nicht beschädigen, sind vorteilhaft für die Behandlung des Primärtumors, und solche, die die Blut-Hirn-Schranke passieren und / oder sie reversibel öffnen, sind vorteilhaft für die Behandlung von Hirnmetastasen bei Brustkrebs.
Ansatz des Forschungsprojektes
Die genaue Untersuchung von Pathomechanismen bei zerebralen Metastasierung von Brustkrebs stellt eine Herausforderung dar. Untersuchungen an der Blut-Hirn-Schranke sind essentiell, um neue Therapieansätze, aber auch Ausbreitungsmechanismen beim zerebral metastasierten Mammakarzinom zu erforschen. Humane In-vitro-Blut-Hirn-Schranken-Modelle sind ein zuverlässiges, tierversuchsfreies Testsystem zur Untersuchung der physiologischen und pathophysiologischen Mechanismen im zentralen Nervensystem. Die Pathomechanismen der Wirkung der Zytostatika können mit den In-vitro-Modellen analysiert werden. Bewährte und neue innovative Medikamente zur Behandlung von Brustkrebs können so untersucht werden. Neben der Größe der jeweiligen Moleküle spielt deren Zusammensetzung, zerebrale Transportsysteme und das Zusammenspiel dieser Faktoren eine Rolle. Hinsichtlich der Wirkung von Arzneimitteln auf die Blut-Hirn-Schranke und Hirnmetastasen liegen für Brustkrebs kaum auswertbare Studien vor.
Welche Krebserkrankung soll behandelt werden?
In unserem Projekt fokussieren wir uns auf Hirnmetastasen bei Brustkrebs. Wir erwarten, dass unsere Ergebnisse auch für andere Krebserkrankungen, die ins Gehirn eindringen und dort Metastasen bilden (Lungen-, Haut-, Darmkrebs), von Bedeutung sein können.
Warum soll das Forschungsprojekt unterstützt werden?
Bei der Zulassung neuer Medikamente spielt deren Wirkung auf die Blut-Hirn-Schranke bisher keine oder nur eine untergeordnete Rolle. Fast alle Studien schließen Patientinnen mit zerebralen Metastasen aus. Die Datenlage ist daher sehr begrenzt und unser Projekt kann hier erste Erkenntnisse liefern.