Quantitative Signalwegsanalysen in klinischen Gewebeproben

Wir haben unseren Ansatz zur quantitativen Biomarkeranalyse in Gewebeproben „Liquid Morphology“ genannt (Becker und Taylor, 2011). Damit vereinen wir die beiden Grundprinzipien unseres Konzeptes:

  1. Histopathologische Untersuchung der Gewebeprobe
  2. Proteinextraktion zur nachfolgenden quantitativen Signalwegsanalyse

Hintergrund

Neue Konzepte zur Behandlung von Tumoren werden unter dem Begriff „zielgerichtete Therapien“ zusammengefasst. Diese richten sich häufig gegen Regulatoren für Wachstumssignale. Besondere Bedeutung für die Vermittlung solcher Signale haben Kinasen erlangt, entweder als Rezeptoren (z.B. HER2) oder nachgeschaltete Signalmoleküle (PI3K). Diese Faktoren sind in der Regel in komplexen Netzwerken organisiert, die sich gegenseitig beeinflussen und regulieren. Die Herausforderung für die neuen Therapiekonzepte ist nun, diejenigen Patienten herauszufiltern, die höchstwahrscheinlich auf die gezielte Behandlung ansprechen werden.

Der quantitativen funktionellen molekularen Biomarker-Kartierung auf Proteinebene wird - neben der Immunhistochemie - somit eine zentrale Bedeutung bei der Entwicklung neuer Krebs-medikamente zukommen, die die technischen Möglichkeiten der RNA- und DNA-Analysen optimal ergänzen. Mit diesem Ansatz lassen sich zum einen Zielstrukturen für effektivere Therapien entwickeln, zum anderen stellen abnormal aktivierte Signalmoleküle Biomarker dar, um Patienten für diese neuen Therapieoptionen auswählen zu können. Eine große Herausforderung dabei ist, dass die klinischen Gewebeproben aufgrund der Art Ihrer Fixierung nicht so ohne weiteres für Proteomstudien eingesetzt werden können. Uns ist es gelungen, mit einem speziellen Verfahren zur Extraktion von Proteinen aus Formalin-fixierten Gewebeproben und dem Einsatz von „Reverse Phase Protein Arrays“ funktionelle Proteinnetzwerke in Tumorzellen quantitativ darzustellen und damit einen wichtigen Beitrag zur personalisierten Medizin zu liefern.