Neue therapeutische Agentien in der Chordomtherapie

Bei Chordomen handelt es sich um seltene, maligne Knochentumoren des axialen Skelettes, welche ein langsames Wachstum zeigen und dadurch häufig erst spät diagnostiziert werden. Bedingt durch ihre anatomische Lokalisation bzw. ihre gallertige Konsistenz erweisen sie sich vielfach als nicht vollständig resektabel. Dieser Umstand bedingt hohe Lokalrezidivraten sowie eine durchschnittliche Überlebensdauer von lediglich sieben Jahren. Ungeachtet dessen beschränkt sich die Therapie weitgehend auf die chirurgische Resektion, da Chordome ein schlechtes Ansprechen auf Strahlen- und Chemotherapie besitzen. Während im Jahr 2001 lediglich eine einzige Chordom-Zelllinie für Forschungszwecke zur Verfügung stand, wurden seit damals zwei weitere Zelllinien publiziert. Eine davon (MUG-Chor1) wurde an der Medizinischen Universität Graz kultiviert. Professor Flanagan und ihr Team konnten in Zusammenarbeit mit weiteren ForscherInnen zwei weitere Chordom-Zelllinien sowie ein Xenograft- Modell etablieren. Das Genom der Ursprungstumoren dieser Zelllinien wurde sequenziert, sodass diese nunmehr als aussagekräftige Krankheitsmodelle dienen. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, an insgesamt fuenf Chordom-Zelllinien (zwei neuen und drei etablierten) neue therapeutische Ansätze fuer Chordome zu erforschen. Konkret sollen diese Zelllinien auf 365 Proteinkinase-Inhibitoren von GlaxoSmithKline sowie auf 160 weitere Substanzen, welche sich in der Literatur als vielversprechend erwiesen haben, gescreent werden. Der Screen wird als Single-Point Test (1 M) in Duplicates und Replicates durchgefuehrt. Weiterfuehrend erfolgt die IC50/EC50-Testung jener Substanzen, welche in zumindest 2 der getesteten Zelllinien eine Viabilitaetsminderung von mehr als 2 Standardabweichungen verglichen mit den DMSO-Kontrollen aufweisen. Konsekutiv sind eine Validierung der Hits in Kontrollzellen (adulte dermale Fibroblasten), die Bestimmung der Mechanismen des Zelltodes (Apoptose, Nekrose), bzw. Selektivitaetstestungen vielversprechender Compounds (z.B. Eurofins Saftey Panel, DiscoveRx) vorgesehen. Lead- Compounds werden einem Compound Profiling (BioMAP, DiscoveRx) unterzogen, um einerseits moegliche off-target Effekte und damit potentielle klinische Nebenwirkungen fruehzeitig zu detektieren, bzw. um andererseits Informationen ueber das Wirkungsprofil und assoziierte potentielle Biomarker zu erhalten. Weiterfuehrende Explorationen der Wirkmechanismen dieser Compounds bzw. die Identifikation potentieller prediktiver Biomarker werden durch eine Korrelation mit Sequenzierungsdaten der im Screen verwendeten Zelllinien und deren Ursprungstumoren unterstuezt. Dadurch sollen effizient potentielle neue therapeutische Agentien ermittelt werden, welche weiterfuehrend fuer praeklinischen Testungen bzw. fuer fruehe Phasen klinischer Trials zur Verfuegung stehen.

Bei Chordomen handelt es sich um seltene, bösartige Knochentumoren, welche insbesondere entlang der Wirbelsäule und an der Schädelbasis auftreten. Chordome wachsen langsam und metastasieren erst spät im Krankheitsverlauf. Dennoch besitzen sie eine schlechte Prognose, da kaumBehandlungsmöglichkeiten existieren.ImZuge derErforschungneuer Behandlungsoptionen führten wir am University College London (UCL) Cancer Institute ein Drug-Screening von über 1000 Kinase- Inhibitoren durch. Dieses Projekt erfolgte in enger Kollaboration mit Cancer Research Technology (CRT), einer Drug Discovery Institution, sowie dem international tätigen Pharmakonzern GlaxoSmithKline (GSK). Die führende Substanzgruppe unseres Screens wurde mittlerweile von weiteren Laboratorien bekräftigt, sodass nun in Zusammenarbeit mit der Chordoma Foundation (einer international tätigen PatientInnenorganisation) eine multinationale klinische Studie in Vorbereitung ist. Das Cancer Institute ist die zentrale Krebsforschungseinrichtung des UCL. Im Zentrum Londons gelegen, ist es Teil der Fakultät für Medizinische Wissenschaften. Im Zuge meines Projektes gehörte ich dem Department für Pathologie unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Adrienne Flanagan, einer international renommierten Wissenschafterin im Bereich der muskuloskelettalen Pathologie, an. Der Schwerpunkt von Professor Flanagans Arbeitsgruppe liegt auf der Erforschung der Biologie und in enger Kollaboration mit dem Wellcome Sanger Trust Institute in Cambridge, UK der Genetik von Knochen- und Weichteiltumoren. Im Rahmen dieses FWF-unterstützten Chordom-Projektes testeten wir 1097 Kinase-Inhibitoren an drei gut charakterisierten Chordom-Zelllinien im Rahmen eines phänotypischen Substanzscreenings. Die überwiegende Mehrzahl jener Substanzen, welche selektiv Chordomzellen in ihrem Wachstum in vitro hemmten (78%), erwiesen sich als Inhibitoren der Epidermal Growth Factor Rezeptor/Erythroblastic Leukaemia Viral Oncogene Homolog (EGFR/ERBB)-Familie. Eine chemische Strukturanalyse ergab, dass EGFR Inhibitoren mit einer bestimmten chemischen Struktur besser wirksam sind als solche mit anderen chemischen Strukturen. Unser vielversprechendster EGFR Inhibitor induzierte eine signifikante Größenreduktion in zwei Xenograft-Maus-Modellen. Unsere Ergebnisse decken sich mit der in der Literatur beschriebenen Expression von (p-) EGFR in der Mehrzahl der klinischen Chordom- Proben. Dennoch konnten wir (ebenfalls in Übereinstimmung mit der Literatur) keine Mutationen in EGFR oder verwandten Signalwegen nachweisen. Basierend auf vielversprechenden präklinischen Daten betreffend die EGFR-Expression bzw. Inhibition in Chordomen befindet sich derzeit eine prospektiv-randomisierte klinische Studie in Planung, welche die Wirksamkeit eines EGFR Inhibitors bei PatientInnen mit fortgeschrittenen Chordomerkrankungen untersuchen wird.