Leberkrebs entwickelt sich meist infolge einer jahrelangen chronischen Schädigung der Leber. Schätzungen zufolge leben rund eine Million Menschen in Deutschland mit einer Leberzirrhose – dem irreversiblen Endstadium vieler chronischer Lebererkrankungen. Durch die anhaltende Schädigung ist die Regenerationsfähigkeit der Leber zunehmend eingeschränkt. Funktionsfähiges Lebergewebe wird nach und nach durch Narbengewebe ersetzt. Das Organ verhärtet und verliert immer mehr seine Fähigkeit, den Körper zu entgiften und lebenswichtige Eiweiße zu bilden. Aus  einer Leberzirrhose kann schließlich Leberkrebs entstehen. „Mit den bisherigen Vorsorgeuntersuchungen lässt sich Leberkrebs im Frühstadium nicht zuverlässig erkennen“, erklärt die Oberärztin Professorin Dr. Heike Bantel von der Medizinischen Hochschule Hannover. Genau hier setzt das Team des Verbundprojekts C-TIP-HCC an. Es will neue Marker für die Früherkennung identifizieren. Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt unterstützt das Projektteam dabei im Rahmen des multidisziplinären Forschungsnetzwerks LiSyM-Krebs.

Den Übergang zu Leberkrebs verstehen

Um die Früherkennung zu verbessern, wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zunächst die Entstehung von Leberkrebs besser verstehen. „Schwer leberkranke Menschen mit einer Zirrhose gibt es viele. Glücklicherweise entwickeln aber nur rund zehn Prozent der Patientinnen und Patienten auch Leberkrebs“, sagt der Projektleiter Professor Dr. Steven Dooley von der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg. Die Forschenden wollen den entscheidenden Kipppunkt identifizieren, also den Moment, in dem Veränderungen im vernarbten Lebergewebe zur Vorstufe eines Tumors werden. „Unser Ziel ist es, das individuelle Risiko frühzeitig einzuschätzen. So könnten Menschen mit einem besonders hohen Risiko schon vor der Krebsentstehung engmaschig überwacht und gezielt behandelt werden“, erklärt Bantel. Dafür setzt das Projektteam auf eine mathematische Modellierung der zugrunde liegenden Prozesse, die zukünftig verlässliche Vorhersagen ermöglichen soll.

Um die Entstehung von Leberkrebs besser zu verstehen, untersucht das Forschungsteam Gewebeproben aus unterschiedlichen Bereichen der Leber von Leberkrebspatientinnen und -patienten auf molekulare Veränderungen. „Unsere Hypothese ist, dass sich der zeitliche Verlauf der Tumorentstehung auch innerhalb einer einzigen Gewebeprobe abbilden lässt. Dafür haben wir Zellen fern vom Tumor, am Tumorrand und im Tumor selbst untersucht“, erklärt Dooley.

Früherkennung durch Marker im Blut

Im Zusammenspiel von Laborexperimenten und mathematischer Modellierung analysiert das Forschungsteam schrittweise verschiedene Parameter und entwickelt daraus Hypothesen und überprüft sie. Entscheidend ist dabei die enge Zusammenarbeit von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Medizin, Naturwissenschaften und Mathematik im Netzwerk LiSyM-Krebs. „Die interdisziplinäre Zusammenarbeit hat unseren Blick erweitert. Die unterschiedlichen Perspektiven helfen dabei, den eigenen fachlichen Tunnelblick zu überwinden und neue Zusammenhänge zu erkennen“, betont Dooley. Im Mittelpunkt steht dabei der Nutzen für Menschen mit Leberzirrhose. Für die Überwachung ihres Krebsrisikos wäre es ideal, wenn sich frühe Veränderungen im Lebergewebe, die in der Tumorentstehung eine Rolle spielen, über Marker im Blut nachweisen ließen. „Unsere Hypothese ist, dass bei der Tumorentstehung veränderte Zellen in der Leber Signale aussenden, die sich im Blut messen lassen – etwa in Form eines ausgeschütteten Proteins“, erläutert Dooley. „Dann könnte künftig eine einfache Blutprobe ausreichen, um frühe Hinweise auf die Leberkrebsentwicklung zu bekommen“, ergänzt Bantel.

Inzwischen hat das Forschungsteam erste potenzielle Marker identifiziert, die nun an einer großen Kohorte von Patientinnen und Patienten validiert werden sollen. Dieser Schritt ist entscheidend, um daraus neue Verfahren zur Früherkennung von Leberkrebs zu entwickeln. „Wir hoffen, dass unsere Erkenntnisse zur Entwicklung von Diagnoseverfahren beitragen, die schon in einigen Jahren im klinischen Alltag eingesetzt werden können“, sagt Bantel. Langfristig wollen die Forschenden den molekularen Kipppunkt jedoch nicht nur besser verstehen, sondern auch Wege finden, sein Überschreiten um Jahre hinauszuzögern oder sogar ganz zu verhindern. „Bis aus diesen Erkenntnissen neue Medikamente entstehen, wird allerdings noch einige Zeit vergehen“, sagt Dooley.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Professor Dr. Steven Dooley
Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg
Universitätsklinikum Mannheim
Theodor-Kutzer-Ufer 1-3
68167 Mannheim
steven.dooley@medma.uni-heidelberg.de