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Pankreaskarzinome weisen eine hohe Inzidenz und Mortalität auf, was unter anderem auf eine späte Diagnostik, hohe Aggressivität und frühzeitige Metastasierung zurückzuführen ist. Daher besteht ein dringender Bedarf an der Identifizierung von Biomarkern für die frühzeitige Diagnostik, sowie der vertiefenden Erforschung des Pankreaskarzinoms. In der Krebsforschung rückt die Tumor-Immun-Mikroumgebung (TIME) zunehmend in den Fokus, da hier entscheidende Prozesse der Tumorentwicklung, Tumorprogression und Immunantworten stattfinden. Insbesondere die Untersuchung der Metabolite gewährt detaillierte Einblicke in die biochemischen Veränderungen innerhalb des Tumors und der Immunzellen der TIME und ermöglicht die Untersuchung potenzieller metabolischer Biomarker zur Diagnostik.

In diesem innovativen Forschungsansatz wird die räumlich aufgelöste molekulare Bildgebung mit hochdurchsatzanalytischen Verfahren kombiniert und ermöglicht es, metabolische Signaturen mit den Immunzellen zu korrelieren. Dabei erfolgt eine umfassende Untersuchung von Formalin-fixiertem Paraffin-eingebettetem (FFPE) Pankreaskarzinom-Gewebe mittels des Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization-Imaging (MALDI-Imaging) und der MALDI-Immunhistochemie (MALDI-IHC). Diese Methoden ermöglichen die Erstellung von räumlichen und mehrdimensionalen Datensätzen, welche die Verteilung und das Vorhandensein von Biomolekülen im Tumor und der TIME visualisieren. Dadurch wird eine metabolische Landkarte des Pankreaskarzinoms erzeugt, die in Kombination mit MALDI-IHC auch im Kontext der Immunzellen analysiert werden kann. Dabei sollen die metabolischen Auswirkungen einer neoadjuvanten Therapie auf den Tumorstoffwechsel, sowie dem Immunzellstoffwechsel innerhalb der TIME detailliert untersucht werden um zum Verständnis einer unterschiedlichen Therapieansprache und Therapieresistenz beizutragen. Die metabolische Erforschung der TIME und ihre Beeinflussung durch eine erfolgte Therapie ist dabei essenziell um langfristig die Resistenzmechanismen und einhergehenden immunologischen Veränderungen zu verstehen und alternative therapeutische Ansätze zu entwickeln.

Neben genetischen Faktoren und Risikofaktoren hat zudem das biologische Geschlecht einen Einfluss auf die Inzidenz, Prognose und dem Ansprechen auf Behandlungen von Krebserkrankungen. So zeigt Bauchspeicheldrüsenkrebs bei männlichen Patienten. Darüber hinaus unterscheidet sich die Zusammensetzung der Immunzellen und Proteine in der TIME von männlichen und weiblichen Patienten. Weitere Unterschiede sind zudem in den immunregulatorischen Prozessen zu erwarten. Aus diesem Grund werden die metabolischen Analysen des Tumors und der TIME mit dem weiteren Schwerpunkt der Identifikation von geschlechtsabhängigen Unterschieden durchgeführt.

Die Kombination von innovativen Analysetechniken wie der MALDI-Imaging- und MALDI-IHC-Technologie bietet vielversprechende Möglichkeiten, metabolische Signaturen und deren Wechselwirkungen mit Immunzellen in der TIME präzise zu untersuchen. Die Berücksichtigung geschlechtsspezifischer Unterschiede in der Immunzellzusammensetzung und den metabolischen Prozessen könnte dabei zusätzlich neue, personalisierte therapeutische Ansätze fördern um langfristig die Prognose und Behandlungsmöglichkeiten von Pankreaskarzinomen zu verbessern.