Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Flüssigbiopsien zur Überwachung von Therapieresistenz bei metastasiertem Prostatakrebs

Kurzfassung

Die Behandlungsmöglichkeiten für metastasierten Prostatakrebs werden kontinuierlich verbessert. Individuelle Behandlungsentscheidungen bleiben jedoch aufgrund vielfältiger Resistenzmechanismen und mangelnder Möglichkeiten zur zuverlässigen Patientenstratifi-zierung und Therapieüberwachung eine Herausforderung. Flüssigbiopsie-Studien, welche zirkulierende Tumorzellen und zirkulierende Tumor-DNA in Blutproben analysieren, liefern vielversprechende Ergebnisse, beleuchten aber jeweils nur Teilaspekte und sind somit lediglich für einen Teil der Patienten informativ. Longitudinale Überwachung und breit gefächerte Flüssigbiopsie-Analysen sind unerlässlich, um dynamische Resistenz-mechanismen besser zu verstehen und das Potenzial von Flüssigbiopsien für den klinischen Einsatz zu erfassen.
Ziel dieser Arbeit war die Etablierung eines Tests zur umfangreichen Charakterisierung zirkulierender Tumorzellen, welcher für longitudinale Therapieüberwachung in Kombination mit der Analyse zirkulierender Tumor-DNA eingesetzt werden soll.
Mittels „padlock probe“ in situ Hybridisierung können bestimmte Transkripte in Zellen nachgewiesen werden. Wir haben eine neue Variante dieser Methode entwickelt, bei der Transkripte jeweils mit einer Kombination aus zwei Farben codiert werden. Durch die kombinatorische Farbcodierung (CoDuCo) kann eine größere Anzahl von Transkripten farblich unterschieden werden, was eine detailliertere Charakterisierung zirkulierender Tumorzellen ermöglicht. Um die Umsetzbarkeit der Analysen zu gewährleisten, wurden die Bildanalyse and die Klassifizierung von Tumor- und Blutzellen unter Einsatz von maschinellem Lernen weitgehend automatisiert, und eine interaktive Web-App entwickelt, welche eine abschließende manuelle Überprüfung großer Datensätze ermöglicht.
Die neue Methode wurde an sieben Patientenproben getestet. Die Visualisierung einer Reihe hämatopoetischer, mesenchymaler, epithelialer, prostataspezifischer und neuroendokriner Transkripte ermöglichte die Identifizierung und Charakterisierung zirkulierender Tumorzellen. Die Methode erfasste ein breites Spektrum zirkulierender Tumorzellen mit epithelialem, mesenchymalem, neuroendokrinem oder gemischtem Phänotyp, sowohl einzeln als auch in Zellklumpen. Verschiedene Resistenzmechanismen und prädiktive Biomarker wurden detektiert, sowie die Expression von Markern, welche direkte Angriffspunkte für neue zielgerichtete Therapien sind. Außerdem konnten während der longitudinalen Überwachung eines Patienten dynamische Veränderungen verfolgt werden.
In dieser Arbeit konnten wir die Machbarkeit und hohe Aussagekraft der CoDuCo in situ Methode nachweisen und Möglichkeiten für weitere technische Verbesserungen identifizieren. Im nächsten Schritt wird die klinische Relevanz der CoDuCo in situ Analyse zirkulierender Tumorzellen in Kombination mit anderen Flüssigbiopsie-Analysen im Rahmen einer longitudinalen Kohortenstudie mit 25 Patienten und >130 Blutproben untersucht.
Die Kombination aus Mikroskopie-basierter Einzelzellanalyse und umfangreicher Charakterisierung zirkulierender Tumorzellen ist ein Alleinstellungsmerkmal der CoDuCo in situ Methode und birgt, basierend auf den Ergebnissen dieser Arbeit, großes Potenzial, neue Erkenntnisse über dynamische Veränderungen von Tumorzellen im Zusammenhang mit Therapieantwort und -resistenz zu gewinnen.

Schlagwörter

Flüssigbiopsie; Prostatakrebs; Resistenz; zirkulierende Tumorzellen; in situ padlock probe Hybridisierung

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

–

Autorinnen*Autoren / Co-Autorinnen*Co-Autoren

Autor*in

Bonstingl, Lilli; BSc MSc

Betreuende Einrichtung / Studium

Betreuende Organisation

Lehrstuhl für Zellbiologie, Histologie und Embryologie

Studium