Zucker-Entzug lässt Tumorzellen sterben

12. September 2013
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Wissenschaftler fanden jetzt im Rahmen einer Studie einen Weg, ruhende Tumorzellen gezielt zu vernichten: Die Hemmung ihres Energiestoffwechsels lässt diese absterben.

Wissenschaftler um Prof. Dr. Clemens Schmitt, Direktor des molekularen Krebsforschungszentrums und Leitender Oberarzt in der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Hämatologie, Onkologie und Tumorimmunologie der Charité, fanden jetzt einen Weg, seneszente Tumorzellen gezielt zu vernichten.

 Tumorzellen auf  Zucker-Entzug

„Wir stellten fest, dass der Energiestoffwechsel von seneszenten Tumorzellen nach einer Chemotherapie massiv ansteigt und die Zellen regelrecht zuckerhungrig sind“, erläutert Prof. Schmitt. „Weiterhin konnten wir zeigen, dass diese Zellen nicht nur mehr Energie produzieren, sondern von ihrer massiven Stoffwechselsteigerung auch abhängig sind“, fügt er hinzu. Hemmten die Wissenschaftler den Zuckerstoffwechsel der Zellen, starben sie ab. Auf ruhendes oder teilendes Normalgewebe hat eine kurzzeitige Hemmung des Energiestoffwechsels dagegen kaum Auswirkungen. Die Ursache für den hohen Energieverbrauch der seneszenten Zellen sehen die Forscher in einer weiteren Besonderheit: In dem Augenblick, in dem die Zellen in den Zustand der Seneszenz übergehen, produzieren sie eine große Menge an Eiweißbotenstoffen. Diese müssen dann wieder unter hohem Energieverbrauch von ihnen verdaut werden, da die Eiweiße zum Teil toxisch sind. Hemmt man also entweder die Energiegewinnung der seneszenten Zellen oder blockiert ihre Verdauungsvorgänge, überleben sie nicht.

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Seneszenz-typisch blau angefärbte Tumorzellen eines Lymphdrüsenkrebses nach Chemotherapie © Charité – Universitätsmedizin Berlin

Vielversprechender Forschungsansatz

„Das Besondere an dieser Forschungsarbeit ist das neuartige Verständnis einer möglichen Therapie-Zielstruktur bei Krebserkrankungen: Bei den aktuellen und durchaus aussichtsreichen Wirkstoffen geht es in der Regel darum, die Aktivität eines in Krebszellen veränderten Moleküls mit einem Medikament gezielt zu hemmen“, erklärt Prof. Schmitt. Dagegen schlagen die Wissenschaftler mit ihrem neuen Therapieansatz vor, einen Krebs-exklusiven Zustand – und nicht ein einzelnes Molekül –, nämlich die durch Chemotherapie hervorgerufene Seneszenz als Therapieziel einer nachgeschalteten metabolischen Therapie zur Vernichtung der Tumorzellen zu nutzen. „Es handelt sich hierbei um einen vielversprechenden Forschungsansatz an der Schnittstelle zwischen präklinischer Forschung und klinischer Prüfung“, sagt Schmitt. „Die Idee unseres Ansatzes könnte für zukünftige Behandlungsstrategien von Krebspatienten sehr relevant sein; im Hinblick auf ein solches klinisches Potential führen wir zurzeit entsprechende weiterführende Untersuchungen durch“, fügt er hinzu.

Originalpublikation:

Synthetic lethal metabolic targeting of cellular senescence in cancer therapy
Jan R. Dörr et al.; Nature, doi: 10.1038/nature12437; 2013

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