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Eine Mathematikerin löst eine Rechenaufgabe auf einer Tafel

Mit Mathematik Krebstherapie verbessern

Seit einiger Zeit versucht die Wissenschaft, Krebs so zu verstehen, wie etwa ein Ingenieur eine Brücke baut oder einen Motor konstruiert. Dafür braucht man eine möglichst exakte mathematische Beschreibung. Forscher haben nun ein Modell entwickelt, das die Dynamik von Krebszellen während einer Kombinationstherapie beschreibt.

Modell 26.06.2013

Durch die Kombination von Methoden der Mathematik und der Biologie haben die Forscher um den an der Harvard Universität forschende Mathematiker und Biologen Martin Nowak die theoretische Grundlage für eine neue Generation von Krebstherapien gelegt, die mehr Hoffnung für anhaltende Heilung bieten. Nowak hat das Modell gemeinsam mit Bert Vogelstein vom Johns Hopkins Kimmel Cancer Center und Mathematikern des Institute of Science and Technology (IST) Austria entwickelt.

Therapeutische Konsequenzen

Die Studie in "eLife":

"Evolutionary dynamics of cancer in response to targeted combination therapy" von Ivana Bozic et al., erschienen am 25. Juni 2013.

Greift man solide Tumore in der Chemotherapie mit Wirkstoffen an, reduziert sich die Größe des Tumors oft dramatisch. Allerdings ist die Reaktion auf die Therapie nur von kurzer Dauer, da Krebszellen entstehen, die gegenüber dem Wirkstoff resistent sind. Die Folge ist ein Versagen der Therapie. Aus diesem Grund müssen Tumore mit mehreren Arzneistoffen behandelt werden, die auf unterschiedliche Signalwege abzielen.

Die Wissenschaftler, darunter Doktoratsstudent Johannes Reiter und Krishnendu Chatterjee vom IST Austria, verwendeten für die im neuen Open-Access-Journal "eLife" veröffentlichte Studie klinische Daten von Patienten mit soliden Tumoren, um das Potenzial und die Grenzen von verschiedenen gezielten Kombinationstherapien zu evaluieren. Sie fanden heraus, dass die Kombinationstherapie scheitert, wenn es auch nur eine mögliche Mutation im Genom gibt, welche das Potenzial hat, Resistenzen zu den verabreichten Wirkstoffen hervorzurufen.

Außerdem zeigten die Forscher, dass die gängige Praxis, verschiedene Wirkstoffe nacheinander zu verabreichen, ein sicheres Rezept für das Versagen der Therapie ist. Es sei essenziell, die Wirkstoffe gleichzeitig zu verabreichen. Selbst wenn es mögliche Kreuzresistenz-Mutationen gibt, biete die gleichzeitige Verwendung von gezielten Wirkstoffen eine Hoffnung auf Heilung.

science.ORF.at/APA

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