In einer Gefriertruhe der Ruhr-Universität Bochum lagert Material, das für die Behandlung von Bauchspeicheldrüsenkrebs einmal wichtig werden könnte: Bei minus 150 °C konservieren Forschende Zellen aus Tumoren. Aus ihnen lassen sich später Organoide züchten – dreidimensionale Mini-Tumoren aus patienteneigenem Gewebe.

Die Hoffnung dahinter ist ziemlich konkret. Rund sechs Prozent der Menschen mit Bauchspeicheldrüsenkrebs leben fünf Jahre nach der Diagnose noch. Die Krankheit macht lange kaum Beschwerden, wird deshalb oft spät entdeckt und wächst häufig aggressiv. Außerdem streuen die Tumoren schnell. Und obwohl sie aus den Gängen der Bauchspeicheldrüse entstehen und teilweise gemeinsame Mutationen aufweisen, unterscheiden sie sich ansonsten stark voneinander.

Ein Tumor im Miniaturformat

Genau diese Unterschiede machen die Behandlung schwierig. Ob ein bestimmtes Chemotherapeutikum wirkt, lässt sich nur schwer vorhersagen. Einfach verschiedene Mittel am Menschen auszuprobieren, ist wegen der starken Nebenwirkungen keine gute Lösung. Organoide könnten hier eine Art Vorabtest ermöglichen: An ihnen ließe sich prüfen, welches Krebsmedikament am aussichtsreichsten ist, bevor die eigentliche Behandlung beginnt.

Die kleinen Zellverbände tragen viele Eigenschaften des ursprünglichen Tumors. Anders als in zweidimensionalen Zellkulturen wachsen sie räumlich und verhalten sich dadurch ähnlicher wie Tumoren im menschlichen Körper. In einer flachen Kultur erreicht ein Wirkstoff vergleichsweise problemlos alle Zellen – im Körper ist das laut den Forschenden eben nicht die typische Situation.

Das Bochumer Team entwickelt und untersucht das Verfahren in der deutschlandweiten Studie „UNITEPANC“, die von der Deutschen Krebshilfe finanziert wird. Für alle Patientinnen und Patienten steht die Methode derzeit noch nicht zur Verfügung. Seit etwa vier Jahren baut die Arbeitsgruppe die nötigen Abläufe auf; seit Anfang 2025 gibt es eine Biobank mit Organoidzellen.

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Vom Operationssaal ins Gel

Im Bochumer Pankreaszentrum werden pro Jahr etwa 250 Menschen mit Bauchspeicheldrüsenkrebs operiert. Für die Organoid-Züchtung kommt aber nur ein Teil infrage: Der Tumor muss unter anderem groß genug sein, und vor dem Eingriff darf keine Chemotherapie erfolgt sein. Jährlich erfüllen ungefähr 60 Patientinnen und Patienten diese Voraussetzungen.

Dann zählt jede Minute. Das empfindliche Bauchspeicheldrüsengewebe wird während der Operation entnommen, sofort gekühlt und untersucht. Aggressive Verdauungssekrete beginnen nämlich rasch damit, das Gewebe zu zersetzen. Deshalb wird die Probe direkt im Operationssaal begutachtet und anschließend per Taxi in die vorbereitete Pathologie gebracht. Ein ungewöhnlicher Kurierdienst, aber hier geht’s um Tempo.

In der Pathologie wird das Gewebe geschnitten und aufgearbeitet. Im Labor zerkleinern die Forschenden die Probe und bringen sie in Matrigel ein, ein gelartiges Proteingemisch. Vom Eingriff bis zu diesem Schritt dürfen höchstens zwei Stunden vergehen.

Nicht aus jeder Gewebeprobe entstehen Organoide. Wenn die Züchtung gelingt, wachsen sie drei bis vier Wochen im Gel. Kugelförmig, unterschiedlich schnell und bis zu 200 Mikrometer groß. Mehr geht nicht ohne Weiteres: Ohne Blutversorgung kann das Innere der Organoide nekrotisch werden.

Gefrorene Reserve für spätere Tests

Nach der Wachstumsphase lösen die Forschenden die Matrix auf, vereinzeln und waschen die Zellen und frieren sie anschließend tief. Später können allerdings nur jene Zellen erneut Organoide hervorbringen, die zuvor überhaupt die Fähigkeit zur Organoidbildung entwickelt haben.

Seit Januar 2025 konnte das Team 15 Zelllinien einfrieren. Etwa fünf weitere befinden sich derzeit in Kultur. Die Organoidzellen und das ursprüngliche Tumormaterial werden gemeinsam in einer Biobank gesammelt. Eine größere Sammlung soll künftig Tests und Vergleiche verschiedener Krebswirkstoffe ermöglichen – auch in Zusammenarbeit mit Pharmaunternehmen.

Patienteneigene Organoide haben gegenüber kommerziell erworbenen Zelllinien einen entscheidenden Vorteil: Sie bilden die genetische Vielfalt der Tumoren besser ab. Gerade bei einer Krebsart, deren Tumoren sich trotz gemeinsamer Merkmale so stark unterscheiden, ist das keine Kleinigkeit.

Weniger Fehlversuche, weniger Tierversuche

Ein positives Ergebnis im Organoidtest wäre allerdings noch keine sofortige Therapie. Medikamente, die sich dort als wirksam erweisen, müssen anschließend in gesetzlich vorgeschriebenen Tierversuchen geprüft werden, meist an Mäusen. Der Test im Mini-Tumor kann dennoch viele ungeeignete Substanzen früh aussortieren. Dadurch könnten auch Tierversuche reduziert werden.

Noch liegt zwischen eingefrorenen Zellen, einer brauchbaren Organoidkultur und einer verlässlichen individuellen Therapie einiges an Arbeit. In der Bochumer Gefriertruhe wächst derweil die Sammlung weiter – Probe für Probe, vorsichtig, langsam und bei minus 150 °C.