Artikel

Kopf-Hals-Krebs: Marker ermöglichen künftig bessere Therapien

Kopf-Hals-Krebs: Marker ermöglichen künftig bessere Therapien

Bösartige Tumoren im Kopf- und Halsbereich sind aufgrund ihrer Heterogenität schwierig zu behandeln. Zudem erschwert der Mangel an prognostischen Markern eine personalisierte Behandlung erheblich. Im Rahmen einer gemeinsamen Studie von MedUni Wien und dem Christian Doppler Labor für Angewandte Metabolomik stand die Entwicklung und Identifizierung von spezifischen Markern im Fokus, die eine verbesserte Risikoeinschätzung für die Patient:innen ermöglichen soll. Die Studie wurde im European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging publiziert.


Die genetischen Eigenschaften der äußerst diversen Tumoren im Kopf- und Halsbereich sind
bisher wenig untersucht. Auch geeignete Parameter zur Risikoeinschätzung innerhalb der
Gruppe der Hochrisikopatient:innen fehlten bislang. Vor diesem Hintergrund ist die aktuelle
Studie zu sehen, die ein Forschungsteam um Lukas Kenner vom Klinischen Institut für
Pathologie der MedUni Wien und Alexander Haug von der Universitätsklinik für Radiologie
und Nuklearmedizin der MedUni Wien in Kooperation mit dem Christian Doppler Labor für
Metabolomik und dessen Unternehmenspartner Siemens Healtheers durchgeführt hat. Dabei
analysierten die Wissenschafter:innen mittels DNA-Sequenzierung von 127 Gewebeproben
erkrankter Patient:innen sowie der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) als
bildgebendem Verfahren die zellulären Merkmale der Tumoren mittels Methoden der
künstlichen Intelligenz (KI). Ziel der retrospektiven Studie (Erstautor Clemens Spielvogel) war
es, durch eine Zusammenführung der Daten von Gen-Analyse und Bildgebung spezifische
Zahlen zu berechnen, die als Marker für die Risikoeinschätzung bei Patient:innen eingesetzt
werden können.


Aus Genetik und Bildgebung berechnet


Zunächst erfolgte eine Sequenzierung der DNA aus den Gewebeschnitten sowie eine
Auswertung der dreidimensionalen PET-Bilder von Patient:innen, wobei spezifische Bildmuster
extrahiert wurden. Durch die Zusammenführung des Datenmaterials auf Basis maschinellen
Lernens gelang es dem Forschungsteam, in den Tumoren unterschiedlich gestörte genetische
Netzwerke zu identifizieren, die eine zelluläre Seneszenz auslösen. Das bedeutet, dass sich
Zellen nicht teilen und keine Entzündungsbotenstoffe ausschütten, aber nicht sterben.
Problematisch dabei ist, dass solche Zellen Moleküle in benachbarte Gewebe ausschütten
können, die zur Förderung der Tumorentwicklung beitragen.


Das Ergebnis der Studie zeigt, dass die vorgefundene zellulare Seneszenz gemeinsam mit
den spezifischen, extrahierten Mustern mit einem hohen Risiko für Kopf-Hals Krebspatient:nnen verbunden ist. Resümierend lässt sich feststellen, dass die rechnerisch identifizierten Marker aus genetischen und Bild-basierten Daten die Heterogenität der Tumoren besser abbilden können. So ist es möglich, rasch gezieltere Therapien zu
entwickeln und anzuwenden sowie Hochrisikopatient:innen engmaschiger zu überwachen.


830.000 Neuerkrankungen pro Jahr

 

Unter dem Begriff Kopf-Hals-Tumoren werden verschiedene Krebsarten zusammengefasst, die in diesem Bereich auftreten. Dazu gehören Karzinome der Mundhöhle, des Rachens, des Kehlkopfes sowie der Nase und Nasennebenhöhlen. Bei den meisten malignen Tumoren handelt es sich um Plattenepithelkarzinome, also Tumoren, die von Oberflächenzellen
ausgehen. Seltener sind Adenokarzinome, die dem drüsenartigen Gewebe entstammen und
Sarkome aus Weichteilen. Weltweit werden Schätzungen der internationalen Datenbank
Global Cancer Studies zufolge mehr als 830.000 Personen jährlich mit Kopfhalskrebs
diagnostiziert. In Österreich erkrankten 2019 gemäß Statistik Austria 1.184 Männer und 404
Frauen an Krebs im HNO-Bereich. Risikofaktoren sind Rauchen und Alkoholkonsum, jedoch
können auch Viren wie Humane Papillomaviren Krebs verursachen.


Publikation: European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging
Radiogenomic markers enable risk stratification and inference of mutational pathway states
in head and neck cancer
Clemens P. Spielvogel, Stefan Stoiber, Laszlo Papp, Denis Krajnc, Marko Grahovac, Elisabeth
Gurnhofer, Karolina Trachtova, Vojtech Bystry, Asha Leisser, Bernhard Jank, Julia Schnoell,
Lorenz Kadletz, Gregor Heiduschka, Thomas Beyer, Marcus Hacker, Lukas Kenner &
Alexander R. Haug
https://link.springer.com/article/10.1007/s00259-022-05973-9


Rückfragen bitte an:
Mag. Johannes Angerer
Leiter Kommunikation und
Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 01/ 40 160-11501
E-Mail: pr@meduniwien.ac.at
Spitalgasse 23, 1090 Wien
www.meduniwien.ac.at/pr


Mag.a Karin Kirschbichler
Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: 01/ 40 160-11505
E-Mail: pr@meduniwien.ac.at
Spitalgasse 23, 1090 Wien
www.meduniwien.ac.at/pr

Kommentare