Eine neue therapeutische Perspektive hat Dr. med. Dr. rer. nat. Varun Venkataramani (35) vom Universitätsklinikum Heidelberg eröffnet. Er hat entdeckt, dass Gliomzellen sich über Synapsen mit Nervenzellen verbinden, um durch elektrische Impulse schneller zu wachsen. Ein Medikament zur Unterbrechung dieses Stromflusses wird klinisch bereits geprüft. Um dem Neuroonkologen den Weg zu einer unbefristeten Professur zu ebnen, verlieh ihm die Aventis Foundation kürzlich einen Life Sciences Bridge Award.

Gliomzellen nutzen Nervensignale für ihr Wachstum

Glioblastome, auch Gliome genannt, sind besonders bösartige Gehirntumore. Sie bilden sich aus Gliazellen, deren natürliche Aufgabe es ist, die Nervenzellen zu schützen, zu stützen und zu ernähren. Gliome wachsen sehr schnell und werden oft zu spät bemerkt. Sie verdoppeln ihr Volumen innerhalb eines Monats. Selbst bei einer nach heutigem Standard optimalen Therapie beträgt die mittlere Überlebenszeit von Gliom-Patienten maximal 18 Monate. Vom Tumorherd ausgehend, ziehen die Gliomzellen entlang der Nervenbahnen diffus durch das Gehirn. Dabei verbinden sie sich zu einem Netz, das das Netz der Nervenzellen durchschlingt. Schlimmer noch: Die Tumorzellen bilden elektrochemische Verbindungen (Synapsen) mit Nervenzellen aus. Über diese Synapsen greifen sie elektrische Impulse ab, die ihre Teilung fördern und ihre Ausbreitung beschleunigen. Das hat Varun Venkataramani vor zehn Jahren im Rahmen seiner medizinischen Doktorarbeit entdeckt. Diese überraschende Entdeckung hat er zusammen mit seinen Heidelberger Mentoren und Mitarbeitenden im Lauf des vergangenen Jahrzehnts validiert, erweitert und vertieft. Dabei entlarvte er auch den Trick der Tumorzellen, sich bei ihrer Ausbreitung wie unreife Nervenzellen während der Gehirnentwicklung zu verhalten. Varun Venkataramani hat das Forschungsfeld der „Cancer Neuroscience“ mitbegründet und eine neue Perspektive für die Behandlung von Gliomen eröffnet: Den Tumor vom Stromnetz zu nehmen, um sein Wachstum zu stoppen.

Perampanel: Hoffnungsträger in der Gliom-Therapie

Im synaptischen Spalt zwischen Nervenzellen und Gliomzellen werden Signale, die das Tumorwachstum triggern, vor allem durch den Botenstoff Glutamat übertragen. Er dockt an AMPA-Rezeptoren der Tumorzellen an, woraufhin Kalziumionen in die Zellen einströmen und einen elektrischen Strom auslösen. Diese Rezeptoren sind, wenn sie überaktiviert werden, auch in die Entstehung epileptischer Anfälle eingebunden. Der selektive AMPA-Rezeptorblocker Perampanel ist seit 2012 für die Behandlung von Epilepsien zugelassen. Er könnte also auch die Übermittlung von Nervensignalen an Tumorzellen unterbrechen. Venkataramani und seine Kolleginnen und Kollegen treiben das „Repurposing“ dieses Medikamentes für die bisher nicht zugelassene Indikation Glioblastom deshalb zügig voran. Präklinisch haben sie dessen Wirksamkeit bereits festgestellt. Eine prospektive klinische Phase-II-Studie läuft aktuell.

„Perampanel ist erst der Anfang der Entwicklung effektiver Glioblastom-Therapien“, sagt Venkataramani, der seit 2022 eine 15-köpfige Forschungsgruppe am Universitätsklinikum Heidelberg führt. Technologie- und Therapieentwicklung gehen in dieser Gruppe Hand in Hand. Jüngst hat das Team den Machbarkeitsnachweis für ein gentherapeutisches Verfahren erbracht, das eines Tages für die Diagnostik und für die Therapie von Glioblastomen eingesetzt werden könnte. In diesem Verfahren – einem retrograden Virustracing – werden exklusiv alle mit dem Tumor verbundenen Nervenzellen markiert und für den programmierten Zelltod (Apoptose) vorbereitet.

In der Grundlagenforschung sieht der junge Neuroonkologe seine vordringliche Aufgabe darin, das „Tumorkonnektom“ im Gehirn weiter zu entschlüsseln – eine große Herausforderung für einen Clinician Scientist. „Varun Venkataramani hat entscheidend dazu beigetragen, das Forschungsfeld der Cancer Neuroscience zu begründen, an dessen Weiterentwicklung er maßgeblich beteiligt ist“, sagt Prof. Werner Müller-Esterl, Vorsitzender der Jury des Life Sciences Bridge Award. „Wir möchten ihm mit diesem Preis über die Brücke zu einer unbefristeten Professur helfen.“