Modellgestützte Risikoabwägung bei der Tumorbehandlung
Mit Hilfe mathematischer Modelle berechnen Wissenschaftler Rückfallrisiken bei der Therapie bestimmter Hirntumore
Der häufigste Hirntumor bei Kindern und Jugendlichen ist das pilozytische Astrozytom. Dieser Tumor ist normalerweise gutartig und wächst langsam. Falls er operativ vollständig entfernt werden kann, ist die Prognose für den Patienten sehr gut. Jedoch kann der Tumor in manchen Fällen gar nicht oder nur teilweise entfernt werden, weil er an einer ungünstigen Stelle im Hirn lokalisiert ist. Die dann verbliebenen Tumorreste können sich spontan zurückbilden oder aber erneut wachsen und sogar in eine aggressivere Tumorform übergehen. Die Herausforderung für eine Therapie nach inkompletter Tumorresektion besteht deshalb darin, je nach Größe des Resttumors abzuwägen zwischen kontrolliertem Abwarten in der Hoffnung auf Spontanheilung und risikobehafteten Nachbehandlungen wie Chemo- und Strahlentherapien.
Histologie des pilozytischen Astrozytoms mit bipolaren astrozytären Tumorzellen und Rosenthalfasern. Hämatoxylin-Eosin-Färbung. Vergrößerung 200x
Dr. M. Meinhardt, Facharzt für Neuropathologie, Institut für Pathologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus an der Technischen Universität Dresden
Hier setzen die Forscher an und untersuchen mit Hilfe eines mathematischen Modelles, wie sich das Ausmaß der Resektion auf die Chancen für Spontanheilung auswirkt. Sie prognostizieren, dass mit jedem weiteren Anteil entfernten Tumors die Wahrscheinlichkeit auf Spontanheilung gleichermaßen zunimmt, es also keinen Schwellenwert gibt, unter dem sich die Chance auf Spontanheilung durch Tumorreduktion nicht mehr verbessern lässt. Dies ist ein völlig anderes Verhalten, als es von bösartigen Hirntumoren wie beispielsweise den Glioblastomen bekannt ist, bei denen mindestens 80% des Tumors entfernt werden müssen, um einen Überlebensvorteil für den Patienten zu erzielen. Die Berechnungen stützen sich auf medizinische Daten zum molekularen Mechanismus der Tumorentwicklung und zur Häufigkeit von pilozytischen Astrozytomen in der gutartigen und der aggressiven Form. Sie sind in ihrem Wesen theoretische Vorhersagen und müssen deshalb in einem nächsten Schritt anhand klinischer Studien überprüft werden.
Die Forschungen wurden von einem interdisziplinären Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Prof. Dr. Anja Voß-Böhme, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden, und Prof. Dr. Andreas Deutsch, Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen (ZIH), TU Dresden, durchgeführt.
Originalveröffentlichung
Thomas Buder, Andreas Deutsch, Barbara Klink, Anja Voss-Böhme; "Model-Based Evaluation of Spontaneous Tumor Regression in Pilocytic Astrocytoma"; PLOS Computational Biology; 2015
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