Public Release:  Ein Test auf einen einzigen genetischen Fehler kann zu einer massgeschneiderten Krebsbehandlung für Kinder beitragen

Swiss Institute of Bioinformatics

Diese Pressemitteilung ist verfügbar auf Englisch und Französisch.

Eine Studie unter der Leitung von Dr. Janet Shipley vom Institute of Cancer Research (ICR) in London in Zusammenarbeit mit Dr. Mauro Delorenzi vom SIB Schweizerisches Institut für Bioinformatik in Lausanne hat gezeigt, dass ein einfacher genetischer Test zur Prognose der Aggressivität eines Rhabdomyosarkoms in Kindern beitragen kann. Dieser Test, der in die klinische Praxis eingeführt werden soll, könnte für viele Patienten zu einer besser angepassten Behandlung führen, was einigen Kindern möglicherweise länger währende Nebeneffekte ersparen kann, und anderen die intensive Behandlung ermöglicht, die sie für eine grössere Überlebenschance benötigen. Die Resultate dieser Studie werden heute online in der Fachzeitschrift Journal of Clinical Oncology veröffentlicht.

Bis jetzt wurde das PAX3/FOXO1 Fusions-Gen nur als Einstufungsmerkmal für die Tumor-Histologie verwendet, aber niemals als Prognoseindikator. Das Forscherteam fand heraus, dass Kinder, die ein sogenanntes Rhabdomyosarkom mit diesem spezifischen genetischen Defekt haben, eine bedeutend geringere Überlebenschance haben als andere Rhabdomyosarkom Patienten. Dieses Fusions-Gen kann demnach äussert nützlich für die Prognose der Überlebenschance des Patienten sein.

Mehr noch als das, es hilft auch die Aggressivität des Tumors besser einzuschätzen, und erlaubt es somit dem behandelnden Arzt, die Behandlung für jeden Patienten zu personalisieren. Bisher wurden Kinder mit diagnostiziertem Rhabdomyosarkom mit einer Kombination aus Chemotherapie, operativen Eingriffen und manchmal sogar mit Strahlentherapie behandelt. Diese Therapien halfen, die Überlebensrate zu steigern, aber sie konnten auch schwere und lang währende Nebeneffekte hervorrufen, sogar die Gefahr, später im Leben einen weiteren Tumor zu bilden. Aber nicht alle Patienten benötigen eine solch starke Behandlung. Dr. Shipley meint: "Unsere früheren Forschungen haben Fragen über das derzeitige System der Risikoeinschätzung eines Patienten aufgeworfen, welches auf dem Erscheinungsbild der Tumore eines Patienten basiert. Unsere neue Studie zeigt, dass ein einfacher genetischer Test in die klinische Routine eingebaut werden sollte, da er die Möglichkeit, die Aggressivität eines Tumors vorauszusagen, bedeutend erhöht. Dieser Fusions-Gentest könnte nebst den üblichen klinischen Praxistests eingesetzt werden, um Patienten in vier Risiko-Gruppen einzuteilen, und damit auch die Behandlung besser anzupassen. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass den Patienten, die zuvor zur Hochrisiko-Gruppe gehörten, neuerdings die Nebenwirkungen der intensiven Behandlungsmethoden erspart bleiben, während anderen die nötige Behandlung zuteilwerden kann, die sie dringend benötigen, um ihre Überlebenschance zu verbessern."

Die Studie benötigte ein hohes Mass an Statistik-Knowhow

Um die Daten von tausenden von Genen aus 225 Proben zu analysieren, wandte sich Dr. Shipley an die Bioinformatics Core Facility Gruppe unter der Leitung von Dr. Mauro Delorenzi am SIB Schweizerischen Institut für Bioinformatik in Lausanne. Diese Gruppe bietet statistische und analytische Unterstützung für nationale und internationale Forscherteams an, sei es aus dem akademischen oder dem privaten Sektor. Dr. Edoardo Missiaglia und Dr. Pratyaksha Wirapati führten die Analyse der im Rahmen dieser Studie gesammelten Daten durch, und entwickelten und bewerteten neue Systeme um die Aggressivität der einzelnen Rhabdomyosarkomen zu bestimmen. Ihre Arbeit identifizierte ein Set von 15 Genen, deren veränderte Genaktivität als Marker benutzt werden könnte, um zu testen, wie ein Patient auf die Behandlung anspricht. Sie fanden aber auch heraus, dass die meisten Änderungen in diesen Genen mit dem Vorhandensein einer PAX3/FOXO1 Genfusion korrelierten, dessen Identifikation bedeutend einfacher und kostengünstiger ist als die Bestimmung von veränderten Genaktivitätsmustern. Dr. Delorenzi dazu: „Wir zeigten, dass wir durch eine sinnvolle Kombination der Information, ob eine Fusion der Gene PAX3 und FOXO1 vorliegt, zusammen mit den klinischen Standardtests, ein System zur Risikoeinschätzung kreieren konnten, dass äusserst aussagekräftig über die potentielle Aggressivität eines Tumors ist. Es ist so gut, dass die zusätzliche Information aus den veränderten Genaktivitäten effektiv gar keinen zusätzlichen Nutzen bringt."

Unter Anwendung dieses neuen Systems konnten 31% der Patienten, welche zuvor der mittleren Risikostufe angehörten, neu einer tieferen Risikogruppe zugeordnet werden, während andere 29% der mittleren Risikostufe auf ein höheres Risiko aufgestuft wurden. Der Genfusionstest, zusammen mit zwei weiteren Standardwerten zur Bestimmung des Risikos eines Rhabdomyosarkoms - dem Alter des Patienten zur Zeit der Diagnose und die Tumorausbreitung - gibt einen einfachen, aber äusserst wirkungsvollen prognostischen Test ab.

Das Forscherteam möchte nun seine Ergebnisse an einem grösseren und unabhängigen europäischen Daten-Set überprüfen und bestätigen. Falls dies gelingt, könnte ihre Methode in zukünftigen klinischen Studien eingesetzt werden und Ärzten bei der Bestimmung der adäquaten Behandlungsmethode unterstützen. Dr. Missiaglia fügt an: „Wir hatten in derselben Studie Anhaltspunkte, dass die Genaktivität von 5 weiteren Genen wichtige zusätzliche Informationen für eine Subgruppe liefern können, aber da dies äusserst seltene Fälle sind, benötigen wir weitere Daten, die zurzeit noch nicht vorhanden sind, um dies mit Sicherheit zu bestätigen."

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Über die Studie

Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit dem ICR, dem SIB Schweizerischen Institut für Bioinformatik, dem Royal Marsden NHS Foundation Trust, dem Northern Institute for Cancer Research und dem University College London Institute of Child Health in Grossbritannien, dem Centre Hospitalier Universitaire Vaudois in der Schweiz, sowie dem Institut Curie, Ligue Nationale Contre le Cancer und dem Institut Gustave Roussy in Frankreich ausgeführt.

Über das SIB

Das SIB Schweizerische Institut für Bioinformatik ist eine akademische, gemeinnützige Stiftung, die Aktivitäten der Bioinformatik in der ganzen Schweiz verbündet. Sein zweigeteilter Auftrag umfasst einerseits das Bereitstellen der wichtigsten Bioinformatik- Ressourcen für die nationale und internationale naturwissenschaftliche Forschung in zentralen Bereichen wie der Genomik, der Proteomik und der Systembiologie; andererseits das Führen und Koordinieren im Bereich der Bioinformatik in der Schweiz.

Es verfolgt eine langjährige Tradition in der Entwicklung modernster Software für die naturwissenschaftliche Forschung und in der Erstellung sorgfältig annotierter Datenbanken. Das SIB besteht aus 31 Forschungs- und Dienstleistungsgruppen von Weltrang, die mehr als 480 Bioinformatik-Forscher in den Bereichen der Proteomik, Transkriptomik, Genomik, Systembiologie, Strukturbiologie, Evolutionsbiologie, Modellierung, Bildverarbeitung, Biophysik und Populationsgenetik in Basel, Bern, Freiburg, Genf, Lausanne und Zürich umfassen. Die Fachkenntnis des SIB wird weithin geschätzt, und seine Dienstleistungen werden weltweit von Forschern der Naturwissenschaften in Anspruch genommen. http://www.isb-sib.ch

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