{"id":43272,"date":"2020-09-25T16:42:17","date_gmt":"2020-09-25T14:42:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.h-its.org\/de\/?p=43272"},"modified":"2026-03-31T13:34:50","modified_gmt":"2026-03-31T11:34:50","slug":"der-berechnete-tumor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.h-its.org\/de\/2020\/09\/25\/der-berechnete-tumor\/","title":{"rendered":"Der berechnete Tumor – Algorithmen unterst\u00fctzen die Suche nach Impfstoffen gegen Krebs"},"content":{"rendered":"\n

B\u00f6sartige Tumoren entstehen durch Ver\u00e4nderungen des Erbguts, sogenannte Mutationen. Bei einem Teil dieser Tumoren, den Mikrosatelliten-instabilen Tumoren (kurz: MSI), entstehen diese Mutationen durch nicht reparierte Fehler, die bei der Verdopplung des Erbguts w\u00e4hrend der Zellteilung auftreten. Wissenschaftler\/-innen des Heidelberger Instituts f\u00fcr Theoretische Studien (HITS), des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), des Universit\u00e4tsklinikums und der Universit\u00e4t Heidelberg ist es nun mithilfe eines speziell entwickelten Algorithmus gelungen, Mutationen zu identifizieren, die in identischer Form bei zahlreichen Patienten \u00fcbereinstimmen und die dar\u00fcber hinaus zu Ver\u00e4nderungen in der Proteinstruktur f\u00fchren. Eine Impfung gegen diese ver\u00e4nderten Proteine k\u00f6nnte die Entstehung von MSI-Tumoren im Keim ersticken.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pro Sekunde teilen sich im menschlichen K\u00f6rper Millionen Zellen, dabei wird vorhandenes Erbgut kopiert und verdoppelt. Dieser Prozess l\u00e4uft meist reibungslos ab, auftretende Probleme werden durch zelleigene Kontroll- und Reparaturmechanismen weitgehend beseitigt. Versagen diese Mechanismen jedoch, kommt es zu Ver\u00e4nderungen im Erbgut, die Proteinstruktur der Zellen ver\u00e4ndert sich und MSI-Tumoren k\u00f6nnen entstehen. Alleine in Deutschland werden jedes Jahr mehr als 15.000 solcher Tumoren neu diagnostiziert, weltweit geht man von rund 500.000 aus. Dabei treten MSI-Tumoren insbesondere bei Tumoren des Darms und der Geb\u00e4rmutter auf, oft auch im Rahmen eines erblichen Tumorsyndroms (Lynch-Syndrom). In Deutschland sind bis zu einer halben Million Menschen vom Lynch-Syndrom betroffen. Sie haben ein erblich bedingtes Risiko von \u00fcber 50%, im Laufe ihres Lebens an Darmkrebs oder Geb\u00e4rmutterkrebs zu erkranken.<\/p>\n\n\n\n

Die durch das ver\u00e4nderte Erbgut entstehenden neuen Proteinstrukturen, auch Neoantigene genannt, werden aufgrund der gro\u00dfen Zahl von Mutationen vom Immunsystem als k\u00f6rperfremd erkannt und k\u00f6nnten mit Immuntherapien behandelt werden. Bislang war jedoch nicht bekannt, ob diese Neoantigene bei Mikrosatelliten-instabilen Krebsarten nach dem Zufallsprinzip entstehen oder ob es bestimmte H\u00e4ufigkeiten gibt.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"<\/a>
Saskia Haupt (Photo: HITS \/ Annette M\u00fcck)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, initiierte ein Forschungsteam der Abteilung f\u00fcr Angewandte Tumorbiologie (ATB) des Universit\u00e4tsklinikums Heidelberg eine Studie, um neue Ans\u00e4tze zur Pr\u00e4vention und Therapie dieser Tumoren auszuloten. \u00a0Sie nutzten daf\u00fcr einen k\u00fcrzlich am Klinikum, der Universit\u00e4t Heidelberg und am HITS entwickelten Algorithmus, der die Mutationen in den MSI-Tumorzellen pr\u00e4zise nachweisen kann. \u201eDer Algorithmus ist in der Lage, Fehler, die bei der Auswertung der Daten auftreten k\u00f6nnen, von den realen Mutationen in Tumoren zu unterscheiden. Dies war mit den bisherigen Auswertungsmethoden nur schwer m\u00f6glich\u201c, so Saskia Haupt vom EMCL der Universit\u00e4t Heidelberg<\/a> und Gastwissenschaftlerin am HITS. Dadurch gelang es, Mutationen zu identifizieren, die in genau der gleichen Weise immer wieder in MSI-Tumoren verschiedener Patienten auftreten.<\/p>\n\n\n\n

Weiterhin konnte das Team zum ersten Mal direkt nachweisen, dass die \u00dcberwachung der Tumorentstehung durch das Immunsystem unmittelbare Spuren im Erbgut von klinisch diagnostizierten MSI-Tumoren hinterl\u00e4sst. In einem zweiten Schritt konnten die Wissenschaftler\/-innen vorhersagen, welche dieser Neoantigene dazu f\u00e4hig sind, das Immunsystem zu aktivieren.<\/p>\n\n\n\n

\u201eDie quantitative Auswertung der molekularen und genetischen Daten zeigt, wie wertvoll die enge interdisziplin\u00e4re Zusammenarbeit von Medizinern, Tumorbiologen, Mathematikern und Informatikern ist\u201c, fasst Vincent Heuveline,<\/a> Leiter des EMCL und Gruppenleiter am HITS, die Ergebnisse zusammen.<\/p>\n\n\n\n

Die Studie, die jetzt im Fachjournal \u201eNature Communications\u201c publiziert wurde, legt nahe, dass das Immunsystem eine ganz wesentliche Rolle dabei spielt, Tumorvorstufen zu erkennen und zu eliminieren. Da die Erbgutver\u00e4nderungen und immunologisch relevanten Strukturen, die bei der Entstehung von MSI-Tumoren auftreten, bereits vor der Tumorentstehung bekannt sind, k\u00f6nnte eine gezielte Stimulation des Immunsystems, zum Beispiel durch eine Impfung, die Tumorentstehung im Keim ersticken.<\/p>\n\n\n\n

Publikation in \u201eNature Communications“:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Alexej Ballhausen, Moritz Jakob Przybilla, Michael Jendrusch, Saskia Haupt, Elisabeth Pfaffendorf, Markus Draxlbauer, Florian Seidler, Sonja Krausert, Aysel Ahadova, Martin Simon Kalteis, Daniel Heid, Damian Stichel, Johannes Gebert, Maria Bonsack, Sarah Schott, Hendrik Bl\u00e4ker, Toni Sepp\u00e4l\u00e4, Jukka-Pekka Mecklin, Sanne Ten Broeke, Maartje Nielsen, Vincent Heuveline, Julia Krzykalla, Axel Benner, Angelika Beate Riemer, Magnus von Knebel Doeberitz, Matthias Kloor: The shared neoantigen landscape of MSI cancers suggests immunoediting during tumor evolution
Nature Communications 2020, DOI: 10.1038\/s41467-020-18514-5. https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41467-020-18514-5<\/a><\/p>\n\n\n\n

Zur Pressemitteilung des DKFZ.<\/a><\/p>\n\n\n\n

Der Source-Code des neu entwickelten ReFrame-Algorithmus ist auf  GitHub zug\u00e4nglich: (https:\/\/github.com\/atb-data\/neoantigen-landscape-msi<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

\"\"




Tumorimmuninteraktion bei MSI-Tumoren: ohne Immun\u00fcberwachung (A), mit Immun\u00fcberwachung (B) und mit Immunstimulation (C). \u00a9 Matthias Kloor, Angewandte Tumorbiologie, Universit\u00e4tsklinikum Heidelberg.<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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