Wie Krebsstammzellen umprogrammiert werden

Im Bild links ist Beta-Catenin (rot) zu sehen, was auf Krebsstammzellen hinweist. Rechts wurde Beta-Catenin entfernt. - Liang Fang / AG W. Birchmeier / MDC
Im Bild links ist Beta-Catenin (rot) zu sehen, was auf Krebsstammzellen - hinweist. Rechts wurde Beta-Catenin entfernt. Liang Fang / AG W. Birchmeier / MDC
Im Bild links ist Beta-Catenin (rot) zu sehen, was auf Krebsstammzellen hinweist. Rechts wurde Beta-Catenin entfernt. - Liang Fang / AG W. Birchmeier / MDC
Im Bild links ist Beta-Catenin (rot) zu sehen, was auf Krebsstammzellen – hinweist. Rechts wurde Beta-Catenin entfernt.
Liang Fang / AG W. Birchmeier / MDC

Eine Signalkette aggressiver Krebszellen lässt sich durch einen neuen Wirkstoffkandidaten unterbrechen. Die durch Screenings an den Berliner Forschungsinstituten MDC und FMP entdeckte Substanz unterbindet die Aktivierung bestimmter Zielgene. Im Mausmodell konnten so Tumore zurückgedrängt werden.

Zwar stammen alle Zellen eines Tumors von einer einzigen, entarteten Zelle ab, doch sind nicht alle gleich. Nur wenige von ihnen behalten die Fähigkeit der ursprünglichen Zelle, einen ganzen Tumor wachsen zu lassen. Diese „Krebsstammzellen“ können in andere Gewebe einwandern und dort tödliche Metastasen bilden. Um Krebs auszuheilen, müssen all diese Zellen aufgespürt und eliminiert werden, denn wenn welche entkommen, können sie den Tumor neu wachsen und sich im ganzen Körper ausbreiten lassen. Ein in diesem Zusammenhang interessantes Molekül haben jetzt Dr. Liang Fang und seine Kollegen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Walter Birchmeier vom Max-Delbrück-Centrum für molekulare Medizin (MDC) entdeckt. Das Molekül unterbricht biochemische Signalwege, die bestimmte Krebsstammzellen am Leben erhalten. In der Online-Ausgabe der Zeitschrift Cancer Research stellen die Forscher ihre Arbeit nun vor.

In ihrer Studie konzentrierten sich Fang und seine Kollegen auf den „Wnt-Signalweg“, ein biochemisches Netzwerk der Zelle. Birchmeiers Arbeitsgruppe forscht seit vielen Jahren daran und entdeckte, dass bestimmte Typen von Krebsstammzellen fortwährend über den Wnt-Signalweg stimuliert werden müssen, damit sie überleben und ihre gefährlichen Eigenschaften behalten. Ein kritischer Bestandteil des Signalwegs ist das Beta-Catenin: ein Molekül, das Wnt-Signale an Gene weiterleitet, die für das Überleben und die Vermehrung von Krebszellen verantwortlich sind. In gesunden Zellen werden diese Gene nie aktiviert, weil Beta-Catenin aus dem Zellkern ausgesperrt wird. Externe Signale lassen Beta-Catenin in den Zellkern wandern und an Transkriptionsfaktoren wie das Protein TCF4 binden, um ganz bestimmte Zielgene zu aktivieren.

Den Forschern kam der Gedanke, dass ein Wirkstoffmolekül die Interaktion zwischen Beta-Catenin und TCF4 möglicherweise unterbrechen kann. Mit dieser Aufgabe trat Liang Fang an die campuseigene „Screening Unit“ heran, einer Partnerschaft zwischen MDC und dem Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP). Diese Einrichtung kann eine „Bibliothek“ aus zehntausenden Substanzen im Hochdurchsatz-Verfahren testen. So fanden die Wissenschaftler eine Substanz namens LF3, die die Bindung der Moleküle stark hemmte.

Im nächsten Schritt wurde die Wirkung auf menschliche Dickdarmtumore geprüft. Dafür wandten sich die Wissenschaftler an die Firma EPO, eine auf dem Campus angesiedelte Ausgründung des MDC. EPO ist spezialisiert darauf, Mausmodelle basierend auf Tumormaterial einzelner Patienten zu züchten und diese an einer Reihe bekannter Medikamente zu testen. Im vorliegenden Fall entwickelten alle Tiere Tumoren – auch wenn ihnen nur eine relativ kleine Anzahl menschlicher Darmkrebs-Stammzellen injiziert wurde.

Anschließend wurden die Tiere mit LF3 behandelt. „Es war ein starker Rückgang des Tumorwachstums zu beobachten“, berichtet Birchmeier. „Was von den Tumoren übrig blieb, schien keine Krebsstammzellen mehr zu enthalten – LF3 hatte also anscheinend bewirkt, dass sich diese Zellen zu gutartigem Gewebe ausdifferenzierten. Gleichzeitig wurde keine der anderen Funktionen des Wnt-Signalwegs gestört. All dies macht LF3 sehr vielversprechend für die Weiterentwicklung als Leitstruktur für die Suche nach Therapien, die auf menschliche Tumoren abzielen, deren Wachstum und Überleben vom Wnt-Signalweg abhängen.“

Literaturhinweis:
Fang L, Zhu Q, Neuenschwander M, Specker E, Wulf-Goldenberg A, Weis WI, von Kries JP, Birchmeier W. A small-molecule antagonist of the β-catenin/TCF4 interaction blocks the self-renewal of cancer stem cells and suppresses tumorigenesis. Cancer Res. 8. Dez. 2015, pii: canres.1519.2015.

DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-15-1519.


Weitere Informationen:

http://cancerres.aacrjournals.org/content/early/2015/12/08/0008-5472.CAN-15-1519… (Link zur Studie)
https://insights.mdc-berlin.de/de/2016/01/hacking-bei-programmen-von-krebsstammz… (Reportage-Version des Textes mit Fotos)

Pressemitteilung
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft,
Josef Zens, 25.01.2016

Forscher suchen neue Therapien gegen fortgeschrittene Tumore


Krebszeitung

--Download Wie Krebsstammzellen umprogrammiert werden als PDF-Datei --


  • Blick durchs Mikroskop: Der rote Farbstoff ist ein spezieller Tumorzell-Marker, das Skelett der zum Teil riesigen Tumorzellen ist in grün dargestellt, die Zellkerne in blau. © Aufnahme: Roman Reinartz/Institut für Rekonstruktive Neurobiologie der Uni Bonn
    Forschung

    Die Arbeitsgruppe Molekulare Onkologie des Biologen Prof. Dr. Achim Krüger vom Institut für Experimentelle Onkologie und Therapieforschung am Klinikum rechts der Isar der TU München beteiligt sich an einem soeben startenden, von der Europäischen Kommission geförderten Projekt. Gemeinsam mit Forschern aus insgesamt acht europäischen Ländern widmen sich die Wissenschaftler der Bekämpfung der tödlichen Ausbreitung von Tumorzellen (Metastasierung). Dabei soll insbesondere die bisher nicht ausreichend beachtete Rolle der „Umgebung“ der Tumorzellen, also des noch gesunden Gewebes in der Nachbarschaft des Tumors und in den Zielorganen der Tumormetastasen, erforscht werden. Das mit insgesamt über vier Millionen Euro finanzierte Projekt lässt auf die Entwicklung neuer Antikörper-basierter Therapien hoffen.

    […mehr lesen]

  • Brustkrebsrisiko - © dkfz.de
    Studien

    In einer bisher einzigartigen konzertierten Aktion haben Krebsforscher aus der Frauenklinik des Universitätsklinikums Erlangen der Friedrich- Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) zusammen mit Wissenschaftlern aus mehr als 70 Institutionen weltweit insgesamt 49 neue genetische Risikofaktoren für Brustkrebs und acht neue genetische Risikofaktoren für Eierstockkrebs identifiziert.

    Die Wissenschaftler verglichen hierzu das Vorkommen von mehr als 200.000 Erbgutvarianten bei mehr als 45.000 Brustkrebs-, über 9.000 Eierstockkrebspatientinnen und mehr als 60.000 gesunden Frauen. Die neu entdeckten Risikofaktoren sind über das ganze Erbgut verteilt, in der deutschen Bevölkerung weitverbreitet und vermitteln jeweils Risikoänderungen zwischen 3 und 30 Prozent. Mit dieser Studie wurde die Zahl bekannter genetischer Faktoren für diese beiden häufigen gynäkologischen Tumorerkrankungen mehr als verdoppelt.

    […mehr lesen]

Google News – Gesundheit