21.10.2026

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Neue Plattform mit Patienten-abgeleiteten AML-Modellen für die translationale Forschung

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine aggressive Blutkrebserkrankung mit einer sehr ungünstigen Prognose. Daher arbeiten Forschende daran, neue Behandlungsmöglichkeiten zu identifizieren. Da die AML jedoch eine sehr heterogene Krebserkrankung ist, gestaltet sich ihre Erforschung schwierig. Herkömmliche Leukämiezelllinien lassen sich zwar leicht kultivieren, spiegeln jedoch häufig nicht mehr die Biologie der Tumoren von Patient:innen wider. Zudem sind viele Subtypen durch Zelllinienmodelle nicht abgedeckt. In dieser Studie entwickelten Forschende aus der Arbeitsgruppe von Prof. Irmela Jeremias, LMU München, robuste, seriell transplantierbare Patienten-abgeleitete Xenograft-Modelle (STAR-PDX). Diese wurden erzeugt, indem Leukämiezellen von Patient:innen in immundefiziente Mäuse transplantiert wurden, wo sie in einer physiologischen Knochenmarkumgebung wachsen.

PDX Models of Acute Myeloid Leukemia for Translational Cancer Research © AG Jeremias

Ausgehend von mehr als 100 Patientenproben, die von mehreren DKTK Partnerstandorten stammten, wählte das Team Modelle anhand spezieller Kriterien aus, um ihren Einsatz für komplexe molekulare Untersuchungen und moderne präklinische Therapiestudien zu ermöglichen. Zu diesen Kriterien gehörten die wiederholte Transplantierbarkeit in Mäuse, das Überstehen von Einfrier- und Auftauzyklen, ein zuverlässiges Wachstum sowie die Möglichkeit zur genetischen Modifikation. Die daraus entstandene PDX-Modellsammlung deckt verschiedene Altersgruppen und AML-Subtypen ab, darunter klinisch relevante Subtypen, für die keine etablierten Zelllinien existieren, beispielsweise AML mit IDH1/2-Mutationen oder einer Kombination aus NPM1-Mutation und FLT3-ITD. Detaillierte Analysen zeigten, dass die Modelle die genetischen Veränderungen, die Genaktivität, die DNA-Methylierungsmuster und die Zelloberflächenmarker der Patient:innen besser bewahren als häufig verwendete AML-Zelllinien.

Durch das Einbringen eines speziellen Transgens in die Zellen können die Forschenden das Leukämiewachstum und das Ansprechen auf die Behandlung in Echtzeit verfolgen. Die verschiedenen Modelle reagierten sehr unterschiedlich auf eine Chemotherapie und spiegelten damit die unterschiedlichen Therapieansprechen bei Patient:innen wider. In einer außergewöhnlich langen Therapiestudie über etwa ein Jahr führte die wiederholte Chemotherapie zu keiner offensichtlichen Resistenzentwicklung. Allerdings wuchsen die überlebenden Leukämiezellen zunehmend langsamer. Dieses unerwartete Ergebnis deutet darauf hin, dass die Behandlung das Leukämiewachstum verändern kann – ein Befund, der in Kurzzeitexperimenten nicht erfasst werden kann.

Diese PDX-Modellsammlung ist ein einzigartiges und äußerst wertvolles Instrument für die Leukämieforschung. Sie stellt erneuerbare, standardisierte Modelle bereit, mit denen Therapien bei genetisch unterschiedlichen AML-Fällen getestet werden können, bevor sie in klinischen Studien am Menschen zum Einsatz kommen. Sie kann dazu beitragen, diejenigen Patientengruppen zu identifizieren, die am wahrscheinlichsten von einem neuen Medikament profitieren, und die Zuverlässigkeit präklinischer Ergebnisse verbessern.

Die Plattform vereint mehr als ein Jahrzehnt Pionierarbeit der Arbeitsgruppe von Prof. Jeremias und eröffnet neue Möglichkeiten für die translationale Leukämieforschung. Sie bündelt die Expertise der Arbeitsgruppe in der Gentechnik, der Leukämiebiologie und anspruchsvollen präklinischen In-vivo-Studien, die mittels In-vivo-Bildgebung in Echtzeit überwacht werden, in einer gemeinsamen Ressource. Die Modelle haben bereits zu mehr als 48 Publikationen beigetragen, viele davon in Zusammenarbeit mit DKTK Partnern, und sind über CancerModels.org verfügbar. Eine breitere Nutzung soll die Zusammenarbeit und Reproduzierbarkeit stärken und so die Übertragung biologischer Erkenntnisse in gezieltere AML-Therapien vorantreiben.

ORIGINALPUBLIKATION

Weitere Informationen zu PDX-Modellen