Hilfe für Hunde und Menschen bei Krebs: NCI's Comparative Oncology Studies


Ein Arzt und eine Assistentin der University of Minnesota untersuchen einen Hundepatienten.

Kredit: Universität von Minnesota

Hunde sind zweifellos der beste Freund des Menschen. Kein Wunder also, dass die Leute fast alles für ihre Hunde tun. Aber was kann ein Mensch tun, wenn bei seinem Hund eine verheerende Krebsdiagnose gestellt wird?

Eine Möglichkeit besteht darin, das Haustier in eine NCI-gestützte klinische Studie einzuschreiben, in der eine neue Krebsbehandlung getestet wird. Das Ziel dieser Versuche, die von veterinärmedizinischen Fakultäten im ganzen Land angeboten werden, ist es, neue Behandlungen zu finden, die die Lebensqualität von Hunden erhalten und ihre Zeit mit ihren Familien maximieren.

"Diese [Hunde] sind keine Labortiere, sondern unsere Patienten", sagte Dr. Toby Hecht, stellvertretender Direktor der Abteilung für Krebsbehandlung und -diagnose von NCI, der einige der Hundestudien überwacht.

Die Studien haben einen weiteren Vorteil, den Besitzer von Haustieren möglicherweise nicht erwarten: Sie bieten einen Einblick, wie die an Hunden untersuchten Behandlungen und Ansätze bei Krebspatienten eingesetzt werden können.

Das liegt daran, dass die Biologie von Mensch und Hund sowie die Tumoren, die bei jeder Art wachsen, in vielerlei Hinsicht ähnlich sind. Darüber hinaus wirken Krebsbehandlungen, die bei Hunden sicher und wirksam sind, häufig auch bei Menschen.

Seit 2003 nutzt NCI Informationen aus Studien zu Hundekrebs, um Studien zu Krebs beim Menschen und umgekehrt zu leiten – ein Bereich, der als vergleichende Onkologie bezeichnet wird. Zwei NCI-Bemühungen, das Comparative Oncology Program (COP) und das Pre-Medical Cancer Immunotherapy Network für Canine Trials (PRECINCT) , ermöglichen Versuche mit neuen Therapien für verschiedene Krebsarten bei Haustieren sowie Laborstudien , um mehr über das zu erfahren Grundlagen von Hundekrebs.

"Pet Dogs profitieren von dem, was wir tun, weil wir etwas über ihren Krebs erfahren und damit letztendlich bessere Therapien für sie identifizieren können", sagte Amy LeBlanc, DVM, Leiterin des Programms für vergleichende Onkologie im NCI Center for Cancer Research . "Wir sehen die Arbeit, die wir leisten, als Chance, sowohl Hunden als auch Menschen zu helfen."

Wie der Besitzer, wie der Hund

Es ist ein alter Witz, dass Menschen nach einer Weile anfangen, wie ihre Haustiere auszusehen. Leider erstrecken sich die Ähnlichkeiten auch auf Krebs. Hunde können viele der gleichen Krebsarten wie Menschen entwickeln, z. B. Gehirn-, Lungen-, Haut- und Knochenkrebs.

Menschen und Hunde teilen sich den gleichen Lebensraum, sodass sie denselben Umweltfaktoren ausgesetzt sind, die Krebs verursachen. Außerdem kann es Jahre dauern, bis sich Krebs bei beiden Arten entwickelt, und in vielen Fällen wird sein Wachstum häufig von ähnlichen genetischen Mutationen getrieben.

Und der Krebs breitet sich nicht nur bei Menschen und Hunden von einem Körperteil zum anderen aus oder metastasiert ihn , sondern breitet sich in der Regel auch auf dieselben Organe wie Lunge und Leber aus. Darüber hinaus funktioniert unser Immunsystem (das das Krebswachstum hemmen und unterstützen kann) ähnlich wie das von Hunden.

Aufgrund dieser wichtigen Ähnlichkeiten liefert die Untersuchung von Haustieren mit natürlich vorkommenden Krebserkrankungen Forschern wertvolle Hinweise auf Krebs beim Menschen, sagte Dr. LeBlanc. Vergleichende onkologische Studien bieten eine andere Perspektive als Studien zu künstlich erzeugten Krebserkrankungen bei Labortieren wie Mäusen und Ratten, fügte sie hinzu.

"Es gibt jedoch kein Modell, das perfekt zum Verständnis von Krebs geeignet ist", sagte Cheryl London, DVM, Ph.D., von der Tufts University, die Mitglied von COP und PRECINCT ist. "Je mehr Modelle wir haben, desto besser können wir Ansätze für die Krebsbehandlung und -prävention identifizieren und optimieren."

Warum sollten Sie Ihren Hund in eine klinische Studie einschreiben?

Obwohl die Entscheidung für eine experimentelle Behandlung für ein geliebtes Familienmitglied beängstigend klingt, hat die Anmeldung Ihres Hundes für eine NCI-gestützte klinische Studie mehrere Vorteile.

Ein Vorteil ist, dass klinische Studien Zugang zu modernsten Therapien bieten, die sonst nicht verfügbar wären.

Und im Gegensatz zu Studien am Menschen, die manchmal erfordern, dass Patienten Krebs haben, der nach einer Standardbehandlung zurückgekehrt ist ( wiederkehrender Krebs ), können Hunde mit wenigen oder keinen Pflegestandards jederzeit nach der Diagnose von Krebs in eine Studie aufgenommen werden. Die Teilnahme an einer Studie schließt nicht aus, dass ein Haustier nach Ende der Studie herkömmliche Behandlungen erhält, so Dr. London.

Die Kosten für die Pflege sind ein weiterer Vorteil. Während die Behandlung in einer normalen Tierarztpraxis in der Regel aus eigener Tasche bezahlt wird, bieten NCI-finanzierte Studien in der Regel eine erhebliche, wenn nicht vollständige finanzielle Unterstützung für die Pflegekosten, betonte Dr. LeBlanc. Einige NCI-Studien werden von der Morris Animal Foundation, einer Wohltätigkeitsorganisation für Tiergesundheitsforschung, gesponsert.

Alle NCI-gestützten Studien werden streng überprüft, um sicherzustellen, dass sie den Standards für Tierschutz und wissenschaftlichen Wert entsprechen. Und Hundebesitzer müssen sich keine Sorgen machen, dass ihr Haustier zu lange von zu Hause weg ist. Hunde, die an Studien teilnehmen, werden in der Regel nur für ambulante Behandlungen oder Kurzzeitbehandlungen und Nachsorgeuntersuchungen in die Klinik gebracht.

Wie Hundestudien den Menschen nützen

Ein wichtiger Weg, wie vergleichende Onkologiestudien Menschen mit Krebs helfen, ist die Beschleunigung der Arzneimittelentwicklung – ein teurer und langwieriger Prozess.

Bevor Forscher ein experimentelles Medikament am Menschen testen können, müssen sie zunächst feststellen, ob es bei Tieren – normalerweise bei Mäusen – sicher und wirksam ist. Die Ergebnisse bei Mäusen spiegeln jedoch nicht immer die Wirkungsweise eines Arzneimittels beim Menschen wider, sodass nur ein Bruchteil der experimentellen Arzneimittel, die in Laborstudien eingesetzt werden , klinische Studien durchlaufen und von der FDA zugelassen werden.

Obwohl kein Tier genau modellieren kann, wie ein Medikament beim Menschen wirkt, glauben einige Wissenschaftler, dass Studien an Hunden einen besseren Indikator für das Potenzial eines Medikaments beim Menschen liefern können als Studien an anderen Tieren.

"Der Hund erweist sich als ein gutes repräsentatives Modell für viele [menschliche] Krankheiten", sagte PRECINCT-Mitglied M. Renee Chambers, DVM, MD von der University of Alabama in Birmingham.

Hundestudien können nicht nur zu Einsichten in die Sicherheit und Wirksamkeit eines Arzneimittels führen, sondern auch dazu beitragen, Fragen zur optimalen Dosierung des Arzneimittels und zu seiner Häufigkeit zu beantworten, erklärte Dr. LeBlanc. Diese Informationen können den Ansatz für Versuche am Menschen rationalisieren, fügte sie hinzu.

Beispielsweise wurde 2015 in einer NCI-gestützten Studie ein experimentelles Medikament namens NHS-IL12 bei Hunden mit Melanom getestet. Die Studie bestimmte die optimale Dosis des Arzneimittels, Nebenwirkungen, wie es absorbiert und abgebaut wird, und bestätigte seinen Wirkungsmechanismus. Es zeigte sich auch, dass das Medikament die Tumoren von zwei Hundepatienten teilweise schrumpfte .

Die Ergebnisse veranlassten Dr. James Gulley vom NCI Center for Cancer Research und seine Kollegen, eine erste klinische Studie mit NHS-IL12 bei Menschen mit fortgeschrittenen soliden Tumoren durchzuführen. Die Behandlung schien zu wirken und verursachte nur milde Nebenwirkungen, die schnell abgeklungen waren.

Die Hundestudie "lieferte wichtige Belege für die klinische Aktivität des Wirkstoffs bei einem spontanen Tumor und nicht bei einem künstlichen Tiermodell ", sagte Dr. Gulley. Das half dem ersten Versuch, grünes Licht zu bekommen, fügte er hinzu.

Dr. Gulley führt derzeit eine Multisite-Studie zu NHS-IL12 in Kombination mit einem anderen Medikament, Avelumab (Bavencio) , für Menschen mit fortgeschrittenen soliden Tumoren durch .

Kindern mit Knochenkrebs helfen

Die COP besteht aus einem Netzwerk von 24 Veterinärschulen in den USA und Kanada. Drei der laufenden klinischen Studien des Netzwerks konzentrieren sich auf das Osteosarkom, eine Art von Knochenkrebs, der bei kleinen Kindern und Hunden großer Rassen auftritt.

Da Osteosarkome bei Kindern relativ selten sind, ist viel Zeit erforderlich, um genügend Teilnehmer für klinische Studien zu rekrutieren, was die Fähigkeit der Forscher beeinträchtigen kann, neue Therapien zu entwickeln. Vor einigen Jahren hat eine NCI-gestützte Studie gezeigt, dass die genetischen Merkmale des Osteosarkoms bei Hunden und Menschen so ähnlich sind, dass es schwierig ist, sie voneinander zu unterscheiden, sagte Dr. LeBlanc.

Die COP-Forscher sind zuversichtlich, dass erste Studien an Hunden mit Osteosarkom dazu beitragen werden, die Entwicklung neuer Therapien für Kinder mit dieser Krankheit zu beschleunigen. Um dieses Ziel zu erreichen, arbeiten die COP-Verantwortlichen eng mit NCI-Forschern zusammen, die Osteosarkome in der Kindheit untersuchen, um sicherzustellen, dass die Hundestudien das Potenzial haben, die Versorgung von Kindern zu beeinträchtigen.

Roman, ein Hundepatient mit Knochenkrebs, nahm an einer NCI-gestützten Studie an der Ohio State University teil.

Bildnachweis: Michelle Hill

Eine der Studien zum Osteosarkom bei Hunden untersucht einen Impfstoff, der Immunzellen lehrt, Krebszellen anzugreifen. Der Impfstoff wird verabreicht, nachdem die erkrankte Extremität des Hundes operativ entfernt wurde (sogenannte adjuvante Behandlung).

Und am NIH Clinical Center entwickeln Forscher Instrumente, die in Echtzeit aufzeigen, welche Nährstoffe Osteosarkom-Tumoren beim Hund absorbieren (genau wie der Rest des Körpers benötigen Tumoren eine konstante Versorgung mit Nahrungsmitteln, um ihr Wachstum anzukurbeln). Sie hoffen, einen Nährstoff zu identifizieren, von dem die Krebszellen abhängen, und entwickeln eine Behandlung, die ihn beseitigt.

Die Forscher planen, die Ergebnisse dieser und anderer molekularer Studien zu nutzen und "diese Informationen der pädiatrischen Osteosarkomgemeinschaft zur Verfügung zu stellen, um herauszufinden, ob diese Ansätze für Kinder angepasst werden könnten", sagte Dr. LeBlanc.

Erforschung von Immuntherapie-Kombinationen

Während Immuntherapien bei einigen Krebsarten hochwirksam sind, gibt es noch Raum für Verbesserungen. Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass Immuntherapiekombinationen dabei helfen können, einige dieser Lücken zu schließen. Aber die Anzahl der möglichen Kombinationen ist erschütternd und es wäre nahezu unmöglich, sie alle in menschlichen Versuchen zu testen. Wieder haben sich Hunde gemeldet, um zu helfen.

PRECINCT, ein Teil des Cancer Moonshot SM , wurde gegründet, um Studien an Hunden zu ermöglichen, die das Potenzial haben, die Entwicklung von Krebsimmuntherapien für Menschen zu unterstützen. Das Netzwerk testet derzeit verschiedene Arten von Immuntherapien und deren Kombinationen bei Hunden mit Gliom, Knochenkrebs, Lymphom und Hautkrebs.

Die Forscher führen auch Laborstudien durch, um herauszufinden, wie sich die experimentellen Behandlungen auf Krebszellen und Immunzellen auf molekularer Ebene auswirken, und um nach Biomarkern für das Ansprechen auf die Behandlung zu suchen, erklärte Dr. Connie Sommers, die NCI-Programmverantwortliche des Netzwerks .

Zum Beispiel kombinieren Dr. Chambers und ihre Kollegen einen Immun-Checkpoint-Hemmer mit einem onkolytischen Virus bei Hunden mit Gliom . Während das Virus Krebszellen infiziert und abtötet, können die von absterbenden Zellen freigesetzten Ablagerungen dazu beitragen, krebsabtötende Immunzellen anzulocken.

Gleichzeitig führen Dr. Chambers und ihre Kollegen an der Universität von Alabama Versuche mit dem onkolytischen Virus bei Erwachsenen mit Gliom und einem ähnlichen Virus bei Kindern mit Gliom durch .

Suzzy, eine Hundepatientin mit diffusem großzelligem B-Zell-Lymphom, nahm an einer klinischen Studie an der Tufts University teil.

Bildnachweis: Stephanie Nadeau

"Wir können die Ergebnisse von gleichzeitigen Studien an Menschen und Hunden vergleichen, aber vor allem können wir die Genomik der Tumoren vergleichen, um nach gemeinsamen Mutationen zu suchen", sagte sie. "Es ist das ultimative Beispiel für translationale Forschung."

In einer weiteren Studie testen Forscher der Cummings School of Veterinary Medicine an der Tufts University in Massachusetts verschiedene Immuntherapiekombinationen bei Hunden mit einer Art von Blutkrebs, dem sogenannten diffusen großzelligen B-Zell-Lymphom (DLBCL).

Obwohl die Standard- First-Line-Therapie für DLBCL recht effektiv ist, hört die Behandlung bei etwa 40% der Patienten auf zu wirken, und bei geheilten Patienten kann es zu chronischen Nebenwirkungen kommen, erklärte Dr. London, der Studienleiter. Es ist jedoch schwierig, vielversprechende neue Therapien bei Patienten zu testen, bei denen gerade Krebs diagnostiziert wurde, da es unethisch ist, ihnen keine hochwirksame Standardbehandlung anzubieten. Stattdessen werden neue Behandlungen in der Regel bei Patienten getestet, deren DLBCL nach mehreren Behandlungslinien wieder aufgetreten ist, sagte sie.

Die Standardbehandlung von Hunden mit DLBCL ähnelt der von Menschen. Bei Hunden funktioniert die Behandlung jedoch nicht so gut. „Wir haben die Möglichkeit, neue Therapien im Vorfeld zu untersuchen“, erklärte sie. Ziel ist es, eine vielversprechende Immuntherapiekombination zu finden, mit der sie sich direkt mit der Standardbehandlung messen können.

Sie planen auch eingehende Analysen von Hundepatienten mit dramatischen und lang anhaltenden Reaktionen (so genannte Ausnahmeantworter), um festzustellen, ob sie molekulare Merkmale identifizieren können, die ein gutes Ansprechen auf die Behandlung vorhersagen.

Krebsforscher zusammenbringen

Eine weitere großartige Sache bei den vergleichenden onkologischen Programmen von NCI ist, dass sie Forscher zusammenbringen, sagte Dr. London. Die veterinärmedizinische Onkologie sei "relativ dumm", sagte sie, aber diese Programme "verbanden es und ermöglichten es den Menschen, zu kommunizieren und zusammenzuarbeiten."

Die Programme verbinden Forscher, die Krebs bei Haustieren untersuchen, mit denen, die die Krankheit beim Menschen untersuchen, sagte Dr. Hecht. "Dies ist wahrscheinlich das erste Mal, dass eine konzertierte Anstrengung unternommen wurde, um veterinärmedizinische Onkologen in die größere Krebsforschungsgemeinschaft zu holen", fügte sie hinzu.

Und Dr. Hecht hofft auf eine noch stärkere Zusammenarbeit mit dem Ziel, eine Datenbank für verschiedene Arten von Daten zu erstellen, die aus allen Arten von Hundekrebsstudien stammen. Sie und ihre Kollegen haben vor kurzem begonnen, einen Prototyp der Datenbank mit dem Namen Integrated Canine Data Commons zu erstellen.

Ihr letztendliches Ziel ist es, die Hundedatenbank als Knotenpunkt in NCIs wichtigstem Speicher für Krebsdaten beim Menschen, dem Cancer Research Data Commons (CRDC) , aufzubauen , damit Forscher Krebserkrankungen beim Menschen und beim Hund leichter vergleichen können.

"Es wird öffentlich zugänglich sein, sodass Forscher diese [Daten] einsehen und neue Hypothesen entwickeln können, die getestet werden sollen", sagte Dr. Hecht.

Neue Hypothesen könnten zu neuen Behandlungsansätzen führen, und das könnte dazu führen, dass einige Hunde mehr Zeit haben, mit ihren Menschen zu spielen, und einige Menschen mehr Zeit haben, mit ihren Hunden zu kuscheln.

Quelle: National Cancer Institute

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