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Brustkrebs - Biopsie Verfahren

Hochauflösende optoakustische Bildgebung als neuer Ansatz gegen Brustkrebs

Wissenschaftler der Technischen Universität München und von Helmholtz Munich haben kürzlich große Fortschritte bei den hochauflösenden optoakustischen Bildgebungsverfahren gemacht, sodass deren flächendeckender klinischer Einsatz in greifbare Nähe rückt.

Auf der Basis des Deep-Learning-Frameworks „DeepMB“ wird nicht nur die Brustkrebserkennung deutlich erleichtert, sondern zum Beispiel auch entzündliche Darmerkrankungen oder Duchenne-Muskeldystrophie (DMD – seltener, fortschreitender Muskelschwund). Die neuen Erkenntnisse wurden jüngst im Fachjournal „Nature Machine Intelligence“ publiziert.

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Die meisten wissen, dass in der Medizin oftmals bildgebende Verfahren wie Röntgen oder Ultraschall zum Einsatz kommen. Dass deren Auflösungsvermögen schnell an seine Grenzen kommt, ist ebenfalls vielen bekannt. Aus diesem Grunde war und ist es überaus wichtig, gerade in der Medizin auf dem Feld der bildgebenden Verfahren weiter voranzukommen.

Bei der optoakustischen Bildgebung wird nun die Ultraschallmethode mit der laser-optischen Bildgebung kombiniert. Ergeben hat sich dabei ein besonders leistungsstarkes medizinisches Verfahren, um Krankheiten und deren Fortschritt nicht-invasiv besser beurteilen zu können. Durch den Einsatz dieser Technologie können viele Patienten frühzeitiger und zielgerichteter in den Kliniken behandelt werden.

Dem entgegen stehen allerdings die sehr langen Bildverarbeitungszeiten. Deshalb haben sich die Forscher am Computational Health Centers und am Bioengineering Center von Helmholtz Munich sowie Wissenschaftler der Technischen Universität München zum Ziel gesetzt, hochauflösende optoakustische Bilder in Echtzeit zu ermöglichen.

Genau dieser bemerkenswerte Fortschritt ist ihnen nun mit ihrem Deep-Learning-Framework (DeepMB) gelungen. So hat das Forscherteam um Prof. Vasilis Ntziachristos eine multispektrale optoakustische Tomographie (MSOT) entwickelt, die jetzt von dem Spin-off-Unternehmen „iThera Medical GmbH“ weiterentwickelt und auch vertrieben wird.

Der optoakustische Effekt, der beim MSOT-Scanner genutzt wird, basiert darauf, dass immer dann, wenn Licht (von einem beliebigen Material) absorbiert wird, Schallwellen erzeugt werden. Die Schallwellen nutzt im nächsten Schritt ein Rekonstruktionsalgorithmus dazu, daraus Bilder zu generieren, die schließlich auf dem Scanner-Monitor dargestellt werden.

Es ist allerdings so, dass die dahinterstehenden, sehr komplexen Algorithmen eine lange Verarbeitungszeit benötigen, was den Einsatz im klinischen Alltag nicht gerade praktikabel erscheinen ließ. Doch nun kommt das neue neuronale Netzwerk DeepMB ins Spiel, mit dessen Hilfe derartige hochauflösende optoakustische Bilder ungefähr um den Faktor 1000 schneller erzeugt werden können.

Diese enorme Leistungssteigerung basiert auf der Trainingsstrategie von DeepMB. Die Idee dahinter ist, dass das System ja bereits viele andere optoakustische Signale verarbeitet und daraus ganz ähnliche Bilder erstellt hat. Diese fertigen Lösungen lassen sich durch permanenten Abgleich in die aktuelle Datenverarbeitung integrieren und so Anteile des Bildes weitgehend bereitstellen.

Eine große Herausforderung bei der künstlichen Intelligenz ist die Übertragbarkeit. Dieses Problem konnte bei DeepMB gut gelöst werden, indem sämtliche Patientenscans unabhängig von der vorliegenden Erkrankung und dem untersuchten Körperteil sehr genau rekonstruiert werden können.

Mit Blick auf die klinische Anwendung von DeepMB eröffnet sich nun, abgesehen von der besseren Patientenversorgung, ein weiteres großes Feld für klinische Studien. Im Übrigen können die Grundprinzipien von DeepMB auf viele andere Rekonstruktionsmethoden einschließlich Röntgen, Ultraschall und Magnetresonanztomographie (MRT) übertragen werden.

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Dieser Beitrag wurde am 22.10.2023 erstellt.

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Wie gut können Vitamine bei Brustkrebs helfen?

Im August 2023 wurde in der Fachzeitschrift „BMC Medicine“ eine  Studie veröffentlicht, in der es um den Zusammenhang zwischen Krebserkrankungen und Mikronährstoffen geht. Heraus kam dabei, dass die Assoziationen von Vitamin B12 und Magnesiumkonzentrationen im Blut mit Brustkrebs und kolorektalem Krebs sensitiv und robust sowie kohortenübergreifend reproduzierbar waren.

Krebsuntergruppenanalysen wiesen eindeutig auf einen Zusammenhang zwischen dem luminalen A-ähnlichen Brustkrebs und dem Magnesiumspiegel hin.

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Mendelsche Randomisierungsanalysen (MR) haben in letzter Zeit Furore gemacht, weil sie gezielt auch genetische Varianten als instrumentelle Variable berücksichtigen, um den möglichen kausalen Zusammenhang zwischen Risikofaktoren und Krankheit zu bewerten.

In der hier vorgestellten Studie wurde eine MR mit zwei Stichproben durchgeführt. Im Blickfeld steht hier das kausale Verhältnis zwischen Mikronährstoffen und Krebsergebnissen. Als Instrumentalvariable dienen Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNP), die deutlich mit den Mikronährstoffwerten assoziiert sind.

Eingeflossen sind viele Daten aus genomweiten Assoziationsstudien (GWAS), und zwar für Zink, Eisen, Selen, Kalzium, Phosphor, Magnesium und Kupfer und für die Vitamine C, D, E, A1, B6, B9 und B12. Darüber hinaus wurden GWAS-Daten für 22 Krebsergebnisse aus der Biobank-Studie des Vereinigten Königreichs (UK) und der FinnGen-Studie intergriert. Und aus Konsortien flossen weitere Daten für 20 Krebsuntergruppen für Lungen-, Eierstock- und Brustkrebs mit ein.

Ergebnisse

Bei erhöhten Blutkonzentrationen von Magnesium beziehungsweise Vitamin B12 konnte ein höheres Risiko für Darm- und Brustkrebs festgestellt werden. Hinweise auf Pleiotropie gab es allerdings nicht und auch die Heterogenität war eher gering.

Die Analysen der Krebskonsortien und der UK Biobank sowie FinnGen zeigten ähnliche Effektgrößen an mit Blick auf ein erhöhtes Kolorektal- und Brustkrebsrisiko, wenn der Magnesium- beziehungsweise Vitamin-B12-Spiegel signifikant erhöht ist. Hinweise auf eine horizontale Pleiotropie ergaben sich für die Assoziation zwischen Vitamin B12 und Darmkrebs.

Die MR-Analysen von 20 Krebsuntergruppen wiesen auf ein erhöhtes Risiko für Lumina-A-ähnlichen Brustkrebs in Verbindung mit hohen Magnesiumwerten hin. Sowohl die Gesamt- als auch die Untergruppenanalysen deuteten auf folgende Assoziationen hin:

Hoher Magnesiumspiegel – eher niedrigeres Risiko für invasive und endometroide Ovarialkarzinome

Erhöhte Vitamin-B12-Konzentrationen – höheres Risiko für seriöse, klarzellige, invasive und nicht-invasive Ovarialkarzinome

Literatur

Kim J.Y. et al.; „An atlas of associations between 14 micronutrients and 22 cancer outcomes: Mendelian randomization analyses“; BMC Med 2023; DOI: 10.1186/s12916-023-03018-y

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Symptome und Prognose bei Brustkrebs

Brustkrebs entwickelt sich meistens eher langsam und bleibt deshalb über längere Zeit unbemerkt. Da die Früherkennung so immens wichtig für die Heilungschancen ist, sollen an dieser Stelle die möglichen Anzeichen von Brustkrebs noch einmal genannt werden:

  • Es entwickeln sich tastbare Knoten in der Brust.
  • Die Form oder Größe der Brust verändert sich ein- oder auch beidseitig.
  • Die Brust verhärtet sich insgesamt.
  • Es machen sich Schmerzen in der Brust und/oder an den Brustwarzen bemerkbar.
  • Es sind Veränderungen an den Brustwarzen wie Einziehungen, Absonderungen oder Entzündungen zu verzeichnen.
  • Die Lymphknoten in den Achselhöhlen vergrößern sich.
  • Es bilden sich Dellen in der Haut und/oder andere Hautveränderungen („Orangenhaut“) aus.
  • Rötungen und Entzündungen häufen sich.

Falls Sie eines oder mehrere dieser Symptome feststellen, sollten Sie sich zeitnah an Ihren Gynäkologen wenden, vor allem dann, wenn weitere Symptome allgemeinerer Art hinzutreten, die nicht selten bereits eine Folge erster Metastasen sind:

  • Appetitlosigkeit
  • Gewichtsabnahme
  • Schwäche
  • Erschwerte Atmung
  • Knochenschmerzen

 

Über die verschiedenen Diagnoseverfahren und Behandlungsmethoden sowie über deren Vor- und Nachteile habe ich an anderer Stelle ausgiebig berichtet. Daher möchte ich das Augenmerk an dieser Stelle mehr auf die Nachsorge und vor allem auf die Prognose richten.

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Nachsorge

Der bislang empfohlene Nachsorgezeitraum von fünf Jahren wurde inzwischen ganz klar auf zehn Jahre ausgedehnt. Die folgenden Nachsorgeuntersuchungen haben sich als wichtig erwiesen, um ein erneutes Aufkeimen der Brustkrebserkrankung und eine eventuelle Neuerkrankung oder Metastasierung frühzeitig erkennen zu können:

  • Regelmäßige Untersuchungen des gesamten Organismus
  • Monatliche Selbstuntersuchungen der Brust
  • Frauenärztliche Untersuchungen zur Brustkrebsvorsorge wie Abtasten, Mammographie, Ultraschall oder MRT
  • Die Überprüfung der Blutwerte gibt Auskunft über den aktuellen Zustand des Immunsystems.
  • Regelmäßige Blutkontrollen hinsichtlich der Konzentrationen von Zink, Selen, Vitamin D, Vitamin B12 und den Schilddrüsenhormonen

Der zeitliche Abstand der einzelnen Untersuchungen ist stets individuell festzulegen. Darüber hinaus sollte grundsätzlich bei der Ernährung viel Wert auf die Stärkung des Abwehrsystems gelegt werden, wobei eine moderate sportliche Betätigung unbedingt in Betracht zu ziehen ist.

Prognose

Angaben über die Lebenserwartung nach einer Brustkrebserkrankung, Rückfallquoten, Überlebensraten und so weiter basieren in aller Regel auf Durchschnittswerten und sind daher meistens weit entfernt von Ihrem individuellen Fall. Die Prognose wird im Wesentlichen stets durch diese Parameter bestimmt:

  • Größe des Tumors
  • Wie viele und welche Lymphknoten sind betroffen?
  • Gibt es schon Metastasen?
  • Konnte der Tumor durch eine Mastektomie vollständig entfernt werden?
  • Beschaffenheit des Tumorgewebes

Eine gute Prognose ergibt sich aus:

  • einer kleinen Tumorgröße
  • bei vollständiger Tumor-Entfernung
  • wenn keine Lymphknoten beteiligt sind
  • wenn noch keine Metastasen aufgetreten sind

Es bestehen gute Heilungschancen

Gemäß den Angaben des Berliner Robert-Koch-Instituts (RKI) können mehr als 80 Prozent der betroffenen Frauen auf eine echte Heilung hoffen, wenn ihr Brustkrebs früh erkannt wird. Vor allem bestehen sehr gute Heilungschancen bei einem „duktalen Karzinom in situ“ (DCIS), das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Tumor ausschließlich in den Milchgängen sitzt. Ungefähr 20 Prozent der bösartigen Brustkrebserkrankungen können dieser recht gut behandelbaren Brustkrebsform zugeordnet werden.

Rückfallquote

Diese betrifft jene Frauen, bei denen der Brustkrebs zunächst als besiegt galt, die aber dann doch wieder neu daran erkranken, was in der Medizin als Rezidiv bezeichnet wird. Das Rückfallrisiko ist innerhalb der ersten fünf Jahre nach einer erfolgreichen Behandlung am größten. Aus diesem Grunde hat man die regelmäßigen Nachsorgeuntersuchungen zunächst auf diesen Zeitraum beschränkt, was sich aber als nicht ausreichend erwiesen hat.

Wichtiger Hinweis: Das Rückfallrisiko sinkt bei einer guten Versorgung mit Vitamin D (Goodwin PJ / J Clin Oncol, 2009; Garland CF / Epidemiol Cancer Prev 2009).

Lebenserwartung

Wenn Metastasen aufgetreten sind, ging man früher von einer Lebenserwartung von nur noch circa zwei Jahren aus. Dies hat sich heute deutlich verlängert, denn die Betroffene kann durchaus noch bis zu fünf Jahre (im Durchschnitt) am Leben bleiben. Anders ausgedrückt, circa zehn Prozent der von Metastasen betroffenen Frauen leben noch länger als zehn Jahre. Laut RKI-Broschüre Krebs in Deutschland 2013/2014 liegt die Fünf-Jahres-Überlebensrate von Brustkrebspatientinnen bei knapp 80 Prozent und die Zehn-Jahres-Überlebensrate bei immerhin 2/3.

Die Diagnose Krebs ist weder eine Einbahnstraße noch ein endgültiger Schicksalsschlag, denn Sie können als Betroffene selbst viel für Ihre Genesung tun. Jedem Menschen wohnen ungeahnte Kräfte und ein schier unerschöpfliches Heilungspotenzial inne. Insofern mein Rat:

„Akzeptieren Sie die Diagnose, aber nicht die Prognose.“

Die gemeinnützige „Gesellschaft für Biologische Krebsabwehr (GfBK) e. V.“ mit Sitz in Heidelberg unterstützt seit 1982 Krebspatientinnen und deren Angehörige, wobei naturheilkundliche Methoden durchaus in einem Vordergrund stehen. Jedes Jahr berät sie circa 20.000 Menschen kostenlos:

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Dieser Beitrag wurde am 13.08.2023 erstellt.

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Brustkrebs bei Männern?

Da es viele Männer gibt, die sogar ein erhöhtes Brustkrebsrisiko in sich tragen, setzt sich das „Deutsche Konsortium Familiärer Brust- und Eierstockkrebs“ (DK-FBREK) dafür ein, gerade Früherkennungsmaßnahmen für Männer vorantreiben. Dies erklärte Natalie Herold vom „Zentrum Familiärer Brust- und Eierstockkrebs“ (Uniklinik Köln) im Juli 2023 auf dem diesjährigen Senologiekongress.

Das DK-FBREK hat erreicht, dass zu Beginn des Jahres 2023 das singuläre Mammakarzinom beim Mann (mBC) in jene Liste der Deutschen Krebsgesellschaft (DKG) aufgenommen wurde, die mögliche erbliche Belastungen in einen besonderen Fokus stellt (2022; DOI: 10.1093/jnci/djab147). Damit haben jetzt auch Männer mit Brustkrebs, bei denen keine familiäre Vorbelastung besteht, die Möglichkeit, an einer genetischen Beratung mit anschließender Keimbahntestung teilzunehmen.

Die genetische Untersuchung kann unter anderem auch ein erhöhtes Prostatakarzinomrisiko aufdecken. Patienten mit BRCA2-Mutation beispielsweise tragen eine circa 60-prozentige Wahrscheinlichkeit für die Entwicklung eines Prostatakarzinoms in sich. Mithilfe des neu etablierten Kriteriums für eine genetische Beratung und Untersuchung können nun auch jene Familien als gefährdet identifiziert werden, die bisher nicht erfasst wurden.

Die seltene Erkrankung mBC ist mit einer auffallend hohen Prävalenz pathogener Keimbahnvarianten (PV) im BRCA2-Gen verbunden. Um diese Prävalenz in den insgesamt 25 Prädispositionsgenen besser einschätzen zu können, wurden durch das DK-FBREK retrospektiv 614 erwachsene mBC-Patienten (22 bis 91 Jahre) aus verschiedenen deutschen Versorgungszentren in Augenschein genommen. Die Keimbahnanalysen per Genpanel TruRisk (Agilent SureSelectXT) wurden nach diesen Kriterien stratifiziert:

  • Erkrankungsalter
  • Tumorphänotyp
  • Familiengeschichte

Ergebnisse der Genpanelanalysen

Bei 33 Prozent der männlichen Patienten konnte eine PV nachgewiesen werden, 23 Prozent davon trugen PVs in BRCA2, nur 4,6 Prozent in BRCA1. Eine signifikante Assoziation mit dem Tumorphänotyp und dem Erstdiagnosealter lag aber nicht vor.

Die Prävalenz von BRCA1- und BRCA2-PVs betrug elf Prozent. Bei den davon betroffenen Patienten begann die Krankheit im Mittel nicht früher als bei den anderen Patienten. Zu fast 80 Prozent gestaltete sich das klinische Erscheinungsbild der Tumorphänotypen so:

  • Östrogenrezeptor (ER)-positiv
  • Progesteronrezeptor (PR)-positiv
  • HER2-negativ

Gut zehn Prozent der Tumore waren tripple-positiv, nur 1,2 Prozent tripple-negativ.

Die Prävalenz noch weiterer Prädispositionsgene für mBC wie CHEK2, ATM und PALB2 betrug drei Prozent. Die Wissenschaftler schlossen daraus, dass Genpanelanalysen bei mBC grundsätzlich sinnvoll sind, und zwar unabhängig vom Alter bei Krankheitsbeginn, Tumorphänotyp oder von der Familienanamnese. Wegen der hohen Erkrankungsrisiken für Männer mit PV in BRCA2 ist das DK-FBREK fest entschlossen, entsprechende Früherkennungsmaßnahmen voranzutreiben.

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Beitragsbild: fotolia.com – crevis

Dieser Beitrag wurde am 03.08.2023 erstellt.

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Kann tropische Baumrinde gegen Brustkrebs helfen?

Gleich nach Lungenkrebs ist durch Brustkrebs in Deutschland die zweithöchste Sterberate zu verzeichnen.

 

Zu den „modernen Medikamenten“ gehören zum Beispiel Histondeacetylase-Inhibitoren (HDAC-Inhibitoren). Ihre Funktion basiert auf ihrem Einfluss auf die Protein-Struktur des DNA-Strangs, wodurch bestimmte Gene aktiviert werden, die das Wachstum des Tumors hemmen.

 

Ganz ähnlich wirkt offenbar ein Extrakt aus der Pflanze Gonolobus condurango. Sie gehört der Familie der Asclepiadaceae an und ist weltweit in tropischen Regionen verbreitet. Ihre Rinde eignet sich beispielsweise bei Ernährungsstörungen, Speiseröhrenentzündungen oder Magengeschwüren als Heilmittel.

 

Allerdings wirkt der unverdünnte Extrakt stark toxisch. Aus diesem Grunde verwendeten die indischen Wissenschaftler einen hochpotenzierten Condurango-Extrakt. Damit konnten sie die dadurch induzierten genetischen Veränderungen nachweisen. Der Extrakt beeinflusste unter anderem ein bestimmtes Enzym, das aktiv an der Strukturänderung der DNA beteiligt ist und so das Tumorwachstum bei Gebärmutterhalskrebs hemmt.

 

Es ging nun darum, herauszufinden, ob und in welcher Weise unterschiedliche Potenzierungen von Condurango in Brustkrebszelllinien in die Strukturen des DNA-Strangs eingreifen. Dr. rer. nat. Beate Vajen arbeitet an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH). Sie befasst sich schon seit längerer Zeit mit den Mechanismen der HDAC-Inhibitoren. Anhand bereits veröffentlichter Daten konnte sie aufzeigen, dass HDAC-Inhibitoren Leberkrebszellen hemmen, indem sie tumorunterdrückende Gene, aber auch MicroRNAs aktivieren.

 

Die Carstens-Stiftung fördert nun ein Projekt, das die Effekte von Condurango auf die DNA-Struktur von Brustkrebszelllinien mit naturwissenschaftlich etablierten Methoden testet. Diese Experimente werden hoffentlich zur Aufklärung des Wirkmechanismus von Condurango beitragen und die optimale Konzentration des Mittels gerade mit Blick auf Brustkrebszelllinien offenlegen.

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Dieser Beitrag wurde am 20.07.2023 erstellt.

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Therapie-resistente Brustkrebszellen lassen sich überlisten

Das fortgeschrittene Stadium des Brustkrebses zeichnet sich oft dadurch aus, dass die Krebszellen eine Resistenz gegen die Therapie entwickeln. Wissenschaftler aus Basel haben nun möglicherweise eine gute Lösung für das Problem gefunden, die darin besteht, ein bekanntes Antioxidans, das wir schon lange als Schleimlöser kennen, in die Therapie einzubeziehen.

In der Schweiz ist zum Beispiel seit einiger Zeit der Wirkstoff Alpelisib zur Behandlung von fortgeschrittenem Brustkrebs zugelassen worden, doch der Verlust des NF1-Gens (Neurofibromin 1) führt mit der Zeit zu einer deutlichen Verminderung beim Ansprechen auf das Medikament, dies jedenfalls hat eine Forschungsgruppe des „Departement Biomedizin der Universität Basel“ herausgefunden. Die gute Nachricht ist, dass die Krebszellen durch das Nahrungsergänzungsmittel N-Acetylcystein wieder einer Therapie zugänglich gemacht werden können.

Bei Brustkrebs ist oftmals der PI3K-Signalweg aufgrund von Mutation überaktiv, was im Ergebnis zur Tumorbildung führt. Die Aufgabe des Medikaments Alpelisib besteht darin, diese zu hohe Aktivität zu dämpfen. Da jene Mutationen gerade bei fortgeschrittenem Brustkrebs mit Metastasenbildung für die betroffenen Patientinnen fatal sein können, war die Zulassung von Alpelisib mit großen Hoffnungen verknüpft. Doch in der Realität leistete das Medikament dann doch nicht so viel, wie man sich davon versprach.

Der Leiter der Forschergruppe Prof. Dr. Mohamed Bentires-Alj hat schnell verstanden, dass es sehr wichtig ist, mehr über die Entstehung von Resistenzen zu wissen, und beauftragte sein Team, ganz gezielt jene veränderten Gene zu ermitteln, die die kontraproduktive Resistenz der Krebszellen bewirken. Dabei kam heraus, dass jene Mutationen, die das Protein NF1 ausschalten, die Tumorzellen resistent gegen eine Behandlung mit Alpelisib machen.

Die Wissenschaftler haben sich das Geschehen auch an extern gezüchteten menschlichen Krebszellen angesehen. So zeigte ebenfalls das künstliche Gewebe bei NF1-Verlust klare Resistenzen gegen Alpesilib. Weiterhin wiesen die Analysen darauf hin, dass der Verlust von NF1 massive Auswirkungen auf den zellulären Energiehaushalt hat. Dr. Priska Auf der Maur ist die Erstautorin der Studie und erläutert, dass die Mitochondrien nur noch sehr eingeschränkt Energie freigeben, sodass die Krebszellen auf eine andere Art der Energieproduktion umschalten.

Einen durchaus ähnlichen Effekt auf den Energiestoffwechsel übt das Antioxidans N-Acetylcystein aus und ahmt quasi einen NF1-Verlust nach. Doch dann waren die Wissenschaftler sehr überrascht, als sie bemerkten, dass N-Acetylcystein eher einen gegenteiligen Effekt auslöst, denn es sorgte dafür, dass Alpelisib in bereits resistenten Krebszellen wieder wirksam wird, sogar stärker als je zuvor. Dies erfolgt durch Zugriff auf einen ganz anderen Signalweg.

Der Verlust von NF1 wird übrigens auch bei Resistenzen gegen weitere Medikamente beobachtet. Es besteht also eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass diese Resistenzen durch Kombination mit N-Acetylcystein ebenfalls zurückgedrängt werden können.

Im nächsten Schritt sollten mithilfe klinischer Studien an Brustkrebs-Patientinnen die im Labor beobachteten positiven Effekte verifiziert werden. Die Originalpublikation finden Sie unter diesem Link: doi.org/10.1016/j.xcrm.2023.101002

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Beitragsbild: fotolia.com – crevis

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