Eine wegweisende Studie unter der Leitung von Forschenden der MSH Medical School Hamburg, der Charité – Universitätsmedizin Berlin und eines Hamburger Start-ups zeigt, wie die körpereigene innere Uhr die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Krebstherapien beeinflussen kann. Die Untersuchung, veröffentlicht in eBioMedicine, deutet darauf hin, dass Störungen des zirkadianen Rhythmus die Nebenwirkungen einer Therapie mit PARP-Inhibitoren verstärken. Diese Erkenntnisse könnten die Zukunft der personalisierten Krebsbehandlung maßgeblich prägen, indem Therapiezeiten an den biologischen Rhythmus der Patient:innen angepasst werden.
Zirkadiane Störungen und ihre Auswirkungen
Die Studie, Teil der klinischen Phase-III-Studie MAMOC, untersuchte Patientinnen mit Eierstockkrebs, die mit PARP-Inhibitoren wie Rucaparib behandelt wurden. Diese Medikamente blockieren gezielt die DNA-Reparatur in Krebszellen und sind ein zentraler Bestandteil moderner Krebstherapien. Doch die Forschenden stellten fest, dass Patientinnen mit gestörten zirkadianen Rhythmen – der inneren Uhr, die Prozesse wie Schlaf, Stoffwechsel und Zellteilung steuert – häufig stärkere Nebenwirkungen der Therapie erlebten. Diese zirkadianen Störungen standen in direktem Zusammenhang mit einer erhöhten Toxizität der Behandlung, was darauf hindeutet, dass der individuelle Biorhythmus die Verträglichkeit und möglicherweise auch die Wirksamkeit der Therapie beeinflusst.
Die Untersuchung wurde von Prof. Dr. Angela Relógio, Professorin für Systemmedizin an der MSH Medical School Hamburg, und Prof. Dr. Elena Ioana Braicu, gynäkologische Onkologin an der Charité, geleitet. Unterstützt wurde das Projekt durch ein Netzwerk von Krankenhäusern in Städten wie Berlin, München, Aachen, Karlsruhe, Krefeld, Dessau, Münster, Saarbrücken und Wiesbaden. Durch den Einsatz fortschrittlicher Analysemethoden, darunter mathematische Modelle und Genexpressionsanalysen, untersuchten die Forschenden die Auswirkungen der Therapie auf rund 800 Gene, darunter zentrale Regulatoren des zirkadianen Rhythmus wie BMAL1 und PER2. Diese Gene spielen eine Schlüsselrolle bei der Steuerung der inneren Uhr und zeigten bei den untersuchten Patientinnen deutliche Veränderungen.
TimeTeller: Innovation für die Präzisionsmedizin
Ein zentrales Element der Studie war die Verwendung der TimeTeller-Technologie, entwickelt von dem gleichnamigen Start-up, einem Spin-off der Charité, das derzeit an der MSH Medical School Hamburg angesiedelt ist. TimeTeller ist ein innovatives Tool, das den individuellen zirkadianen Rhythmus durch die Analyse biologischer Daten, wie Genexpressionen, in Echtzeit erfasst. Diese Technologie ermöglichte es, die Wechselwirkungen zwischen der Krebstherapie und dem Biorhythmus der Patientinnen präzise zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass zirkadiane Störungen nicht nur eine Begleiterscheinung der Therapie sind, sondern aktiv die Toxizität der Behandlung beeinflussen.
Die TimeTeller-Technologie ist ein Paradebeispiel für die Verbindung von akademischer Forschung und unternehmerischer Innovation. Durch die Integration zirkadianer Analysen in klinische Studien eröffnet sie neue Möglichkeiten, Krebstherapien individueller zu gestalten. Indem die Verabreichung von Medikamenten an den optimalen biologischen Zeitpunkt angepasst wird – ein Ansatz, der als Chronotherapie bekannt ist – könnten Nebenwirkungen reduziert und die Wirksamkeit der Behandlung gesteigert werden. Dieser Ansatz berücksichtigt, dass biologische Prozesse wie Zellteilung oder die Aktivität von Enzymen je nach Tageszeit variieren, was die Wirkung von Medikamenten erheblich beeinflussen kann.
Potenzial der Chronotherapie
Die Ergebnisse der Studie sind ein vielversprechender Schritt in Richtung einer personalisierten Krebsbehandlung. Durch die Anpassung der Therapiezeiten an den zirkadianen Rhythmus der Patient:innen könnten nicht nur die Nebenwirkungen minimiert, sondern auch die Effektivität der Behandlung verbessert werden. Besonders bei Eierstockkrebs, einer Erkrankung, die oft mit schweren Nebenwirkungen einhergeht, könnte dies die Lebensqualität der Betroffenen erheblich steigern. Die Forschenden sehen in der Chronotherapie ein großes Potenzial, um die Präzisionsmedizin weiter voranzutreiben, indem sie nicht nur genetische Marker, sondern auch biologische Zeitpunkte in die Therapieplanung einbezieht.
Dennoch bleibt Vorsicht geboten. Die Forschenden betonen, dass die Chronotherapie keine Heilung verspricht und weitere Studien notwendig sind, um die Ergebnisse zu validieren und in die klinische Praxis zu überführen. Die Analyse des zirkadianen Rhythmus erfordert komplexe Technologien und eine präzise Umsetzung, was in der klinischen Routine noch Herausforderungen mit sich bringt. Dennoch sind die Wissenschaftler:innen überzeugt, dass dieser Ansatz bestehende Therapien erträglicher und wirksamer machen kann.
Ein Modell für interdisziplinäre Zusammenarbeit
Die Studie zeigt eindrucksvoll, wie die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Kliniken und innovativen Start-ups die medizinische Forschung voranbringen kann. Die MSH Medical School Hamburg fördert diesen interdisziplinären Ansatz aktiv, indem sie Plattformen für die Zusammenarbeit zwischen akademischer Forschung und Unternehmertum schafft. TimeTeller ist ein Beispiel dafür, wie wissenschaftliche Erkenntnisse in praktische Anwendungen umgesetzt werden können, die direkt den Patient:innen zugutekommen. Die Beteiligung von Krankenhäusern aus ganz Deutschland unterstreicht zudem die Bedeutung eines nationalen Netzwerks, um Forschungsergebnisse in die klinische Praxis zu übertragen.
Ausblick auf die Zukunft
Die Erkenntnisse der Studie markieren einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung personalisierter Krebstherapien. Die Integration des zirkadianen Rhythmus in die Behandlungsplanung könnte die Art und Weise, wie Krebstherapien durchgeführt werden, nachhaltig verändern. Während weitere Forschung nötig ist, um die Chronotherapie in den klinischen Alltag zu integrieren, bieten die Ergebnisse bereits jetzt eine vielversprechende Perspektive für Patient:innen, insbesondere mit Eierstockkrebs. Die enge Verzahnung von Wissenschaft, klinischer Praxis und technologischer Innovation, wie sie in dieser Studie demonstriert wird, zeigt, wie moderne Medizin neue Wege gehen kann, um Therapien präziser und patientenfreundlicher zu gestalten.
(Quelle: MSH Medical School Hamburg/Charité – Universitätsmedizin Berlin)
