Chemotherapie: Krebszellüberleben blockieren

15. August 2013
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Krebszellen entwickeln häufig Abwehrmechanismen, die es ihnen erlauben, eine Chemotherapie zu überleben. Eine Forschergruppe zeigt nun neue Möglichkeiten auf, solchen Resistenzentwicklungen zu begegnen.

Zellen können geschädigte Moleküle wie auch ganze Zellbereiche durch Selbstverdauung abbauen und die entstehenden Abbauprodukte nutzen, um Energie zu gewinnen und neue Moleküle oder Zellteile herzustellen. Dieser Prozess der Selbstverdauung wird als Autophagie bezeichnet und kann als eine Renovation der Zelle angesehen werden.

Die Energiegewinnung durch Autophagie spielt für Zellen dann eine besondere Rolle, wenn ihnen Nährstoffe, Sauerstoff oder Wachstumsfaktoren fehlen. Die Autophagie kann aber auch von Tumorzellen eingesetzt werden, um Stresssituationen wie etwa eine Chemotherapie zu überstehen – sie verdauen die zerstörten Zellteile und erneuern sich selber. Sie sind somit gegen die Therapie resistent.

Nun hat eine Forschergruppe der Universität Bern unter der Leitung von Hans-Uwe Simon vom Institut für Pharmakologie herausgefunden, dass die Autophagie von Tumorzellen pharmakologisch beeinflusst werden kann. Die Erkenntnisse zeigen neue Therapieansätze zur Behandlung von Krebs auf.

„Wiederbelebung“ der Tumorzellen verhindern

Die Forscher untersuchten die Bedeutung der Autophagie für die Tumorzelle. Chemotherapie allein kann häufig nicht alle Tumorzellen abtöten. Während manche Tumorzellen die Therapie durch Autophagie überleben, durchlaufen andere eine sogenannte „mitotische Katastrophe“, einen Zustand, in dem sie sich nicht mehr teilen können. Sterben diese geschädigten Zellen aber nicht ab, können sie wiederum krebserregend sein.

Die Gruppe um Hans-Uwe Simon fand nun aber einen Weg, um das Überleben von Krebszellen nach einer Chemotherapie zu blockieren. Sie entdeckte einen Zusammenhang zwischen Autophagie und mitotischer Katastrophe: Wurde die Selbstverdauung der Krebszellen pharmakologisch unterdrückt, führte die mitotische Katastrophe direkt zum Zelltod.

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Sogenannte „mitotische Katastrophe“ einer Tumorzelle: Das Bild zeigt, dass sich die Tumorzelle nach einer Chemotherapie nicht mehr teilen kann. Allerdings findet eine ungleichmässige Verteilung der Chromosomen (rot) statt. Stirbt nun diese geschädigte Zelle nicht ab, kann sie wiederum krebserregend wirken. Eine Erkenntnis der Gruppe um Hans-Uwe Simon ist, wie der Zelltod ausgelöst und dieses Krebs-Risiko damit ausgeschaltet werden kann. © Bild: Hans-Uwe Simon, Institut für Pharmakologie, Universität Bern.

Damit konnten die Überlebensmechanismen von Krebszellen ausgeschaltet werden — was die Wirkung bisheriger Chemotherapien deutlich verbessern kann: „Wir erhoffen uns davon neue Therapien, welche die Chemoresistenz von etablierten Tumoren verhindern“, sagt der Leiter der Studie, Hans-Uwe Simon.

Originalpublikation:

ATG5 is induced by DNA-damaging agents and promotes mitotic catastrophe independent of autophagy
Hans-Uwe Simon et al.; Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms3130; 2013

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Medizin, Onkologie

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