Der Krebs der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) gehört zu den aggressivsten und heimtückischsten Krebsarten überhaupt. Die Erkrankung macht lange keine Symptome, und wenn sie diagnostiziert wird, hat der Tumor oft schon in die Umgebung gestreut. Für eine Behandlung bleibt, wenn überhaupt, nur ein kurzes Zeitfenster. Gerade einmal sechs Prozent der Patienten leben fünf Jahre nach der Diagnose noch.
Umso wichtiger ist es, möglichst schnell herauszufinden, welches Chemotherapeutikum jeweils am besten anspricht. Denn die Tumoren sind so vielfältig und individuell wie die Patienten.
Einen Wirkstoff nach dem anderen auszuprobieren, würde aber zu lange dauern. Forscher der Universität Bochum erproben eine andere Lösung. Sie züchten sogenannte Organoide, um verschiedene Chemotherapeutika im Labor testen zu können, wie Britta Majchrzak-Stiller, die an den Arbeiten beteiligt ist, erklärt. „Für drei Patienten haben wir so bereits eine Behandlungsempfehlung ausgesprochen“, sagt Majchrzak-Stiller im Gespräch mit WELT. Seit Januar 2025 läuft das Projekt.
Organoide sind winzige, dreidimensionale Gewebestrukturen, die in einer Nährlösung heranwachsen. Die Bochumer Forscher gewinnen sie aus den Tumorzellen von Patienten. Die Gebilde haben eine kugelige Form und dürfen maximal 200 Mikrometer (das sind 0,2 Millimeter) groß werden. Andernfalls würden sie im Inneren beginnen, abzusterben, da sie nicht über Blutgefäße mit Nährstoffen versorgt werden.
In klassischen Zellkulturen wachsen Krebszellen meist flach auf Kunststoffoberflächen. Solche zweidimensionalen Modelle entsprechen den Bedingungen im menschlichen Körper aber nur unzureichend. Die Organoide dagegen sind quasi kleine Tumoren und bilden die Eigenschaften des bösartigen Geschwürs im Organismus viel realistischer ab. Darin liegt ihr besonderer Vorteil.
Jedes Jahr werden in der Bochumer Uniklinik rund 250 Patienten mit Bauchspeicheldrüsenkrebs operiert; es ist damit eines der größten Pankreaszentren in Deutschland. Bei rund 60 Fällen stimmten bislang die Voraussetzungen für die Züchtung von Organoiden. So dürfen die Patienten etwa vor der Operation noch keine Chemotherapie erhalten haben.
Noch während der Operation wird das Tumorgewebe, das aus der Bauchspeicheldrüse entfernt wurde, in einer Eisbox in die Pathologie gebracht, wo es aufgeschnitten und aufgearbeitet wird. Im Labor schließlich wird das Material zerkleinert und in ein Matrigel, ein gelartiges Proteingemisch, eingebracht. Die gesamte Prozedur dauert nach Angaben der Forscher nicht mehr als zwei Stunden. Nicht alle Krebszellen können so aber tatsächlich zum Wachsen gebracht werden.
Wenn es klappt, verbleiben die Zellen drei bis vier Wochen in der Nährlösung und wachsen zu Organoiden heran, manche benötigen aber auch bis zu sechs Wochen. „Die Geschwindigkeit des Wachstums hängt vom jeweiligen Tumor ab“, erklärt Majchrzak-Stiller.
Anschließend werden die Organoide wieder in einzelne Zellen zerlegt, gewaschen und tiefgekühlt. Aus jeder dieser tiefgekühlten Zellen kann später wieder ein Organoid heranwachsen. So haben die Forscher bereits 15 Zelllinien eingefroren, fünf weitere befinden sich derzeit noch in der Anzüchtung im Labor. Nach und nach entsteht so eine Biobank.
Diese Biobank spiegelt die Vielfalt der Tumoren wider und steht für weitere Forschung bereit. Pharmafirmen könnten sie nutzen, um neue Chemotherapeutika zu testen, was bestimmte Tierversuche überflüssig machen könnte.
Vorrangiges Ziel ist es aber, die Wirksamkeit verschiedener Chemotherapeutika im Labor zu testen und schnell herauszufinden, auf welchen Wirkstoff ein Tumor anspricht und auf welchen nicht. Das soll eine Fehlentscheidung verhindern, die einem Pankreaspatienten jegliche Überlebenschancen nehmen kann.
Auch Philipp Höhn gehört dem Bochumer Forscherteam an. „Wenn ich eine zweidimensionale Zellkultur habe und einen Wirkstoff darauf gebe, gelangt er zum Beispiel überall hin“, wird er in einer Mitteilung der Universität zitiert. „Das bildet aber nicht die Realität ab.“
Tatsächlich muss ein Wirkstoff im menschlichen Körper unterschiedliche Schichten des Tumorgewebes durchdringen und gelangt dabei in der Regel nicht überall gleich gut hin. Da seien die dreidimensionalen Organoide viel besser, so Höhn.
Die Organoide schließen somit eine Lücke zwischen einfachen Laborversuchen und klinischen Studien am Menschen. Sie sollen dabei helfen, Therapien individueller auf Patienten zuzuschneiden, und leisten damit einen Beitrag zur personalisierten Krebsmedizin. Forscher der Universität Ulm haben diesen Forschungsansatz entwickelt und im Fachmagazin „Journal of Clinical Oncology“ vorgestellt. Auch Pankreaszentren in Berlin und München sind an dem Projekt beteiligt.
