Tumor auf dem Chip

by | May 16, 2024

Tengku-Ibrahim Maulana (links) und Prof. Peter Loskill, mit dem Chip, der Chancen eröffnet. Quelle: NMI

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Tumorreaktionen auf Therapieansätze in Echtzeit und am Gewebe der Patienten beobachten – das machen Forscher des NMI Reutlingen und der Unikliniken Tübingen und Würzburg mit Tumor-on-Chip Technologie nun möglich.

 

Forschern des NMI Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts in Reutlingen sowie der Universitätskliniken Tübingen und Würzburg ist es gelungen, die Reaktionen von Tumorgewebe auf bestimmte Therapieansätze in Echtzeit und am Gewebe der Patienten zu simulieren. Damit erschließen sich neue Möglichkeiten für Zelltherapien und personalisierte Medizin, glaubt der Zusammenschluss. Denn nicht nur die Erfolgschancen lassen sich so besser prognostizieren, sondern auch Nebenwirkungen. Konkret wird die sogenannte Tumor-on-Chip-Technologie für die vielversprechenden CAR-T-Zelltherapien erprobt. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse im Journal Cell Stem Cell.

Hinter Tumor-on-Chip verbirgt sich ein auf menschlichen Zellen basierendes komplexes In-vitro-System eines Brustkrebstumors, in dem Tumorgewebe außerhalb des Körpers gezüchtet wurde. Die Forscher bildeten dabei nicht nur die komplexe 3D-Mikroumgebung eines Tumors nach, sondern ermöglichten auch die blutgefäßähnliche Perfusion, also die Durchströmung des Chips mit einem künstlichen Blutersatz. Über diesen Blutersatz wurden den Tumorzellen auch die CAR-T-Zellen zugeführt und ihre Wirkung direkt beobachtet.

Therapiewirkung wird vorhersagbar

„Die Tumor-on-Chip-Technologie gibt uns die Möglichkeit, Zellen zu beobachten, die aus genau dem Tumor stammen, den wir bekämpfen wollen“, beschreibt Wissenschaftler Tengku-Ibrahim Maulana von der Medizinischen Fakultät der Universität Tübingen. „Das heißt, wir können sehen, wie der Tumor der Patientin auf die CAR-T-Zelltherapie reagiert und zusätzlich, wie Medikamente im Fall eines Zytokinsturmes wirken.“

Die Organ-on-Chip-Technologie, wie das hier entwickelte Tumor-on-Chip-Modell, ermöglicht es, komplexe humanbiologische Prozesse außerhalb des menschlichen Körpers nachzubilden und dabei sogar patientenspezifische Unterschiede zu erfassen. Speziell für neuartige Therapieansätze, wie Zell-, Antikörper- und Gentherapien, eröffnen sich so vollkommen neuartige Möglichkeiten, die es in Zukunft ermöglichen werden, bereits vor klinischen Studien human-relevante, patientenspezifische Aussagen treffen zu können. Den erkrankten Personen könnte sich hier also eine neue Perspektive bieten. Allerdings: Weitere Forschung ist notwendig.

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