Warum verwandelt sich eine Zelle in einen bösartigen Tumor?

Genexpressionsanalysen werden in der Krebsforschung eingesetzt, um die Mechanismen der Krebsentstehung in der Zelle besser verstehen zu können. Krebsforscher hoffen, dass es auf diesen Erkenntnissen aufbauend gelingt, Therapien zu entwickeln, die das Wachstum der bösartigen Zellen stoppen oder ihren Zelltod auslösen.

Die beiden Krebsforscher Dr. Stephan Mathas und Dr. Martin Janz von der Charité – Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Hämatologie und Onkologie, Campus Virchow-Klinikum, haben sich in den letzten Jahren intensiv mit der Entstehung des klassischen Hodgkin-Lymphoms (HL) sowie verwandter Lymphome beschäftigt. 

Im Rahmen eines von der Berliner Krebsgesellschaft geförderten Projektes haben sie eine Technik angewendet, mit der in kurzer Zeit ein ganzes Profil von mehreren Tausend Genen erstellen werden kann. Diese Analysen liefern wichtige Informationen darüber, welche Gene im Tumorgewebe exprimiert werden (dann ist die sogenannte mRNA nachweisbar) und schließlich zu Proteinen werden. Ist mRNA vorhanden, sind auf einem Gen-Chip Farbsignale nachweisbar, fehlt die mRNA so fehlt auch die farbliche Markierung. Bei Genen, die in Tumorzellen vorkommen, in gesunden Zellen aber nicht, kann es sich möglicherweise um Gene handeln, die dazu führen, dass Zellen bösartig werden (Onkogene). Umgekehrt liefert die Analyse auch Aufschluss darüber, ob Tumorsuppressorgene, also Gene die Krebs verhindern, vorhanden sind. Meist fehlen sie in bösartigen Zellen.

Mathas und Janz nutzen diese Genexpressionsprofile vor allem, um Transkriptionsfaktoren zu identifizieren, die fehlgeleitet aktiv sind, d. h. eine Rolle bei der Krebsentstehung spielen. Diese Steuerungselemente sind dafür verantwortlich sind, dass Gene exprimiert werden. Das Ziel ist, die Faktoren, die ursächlich für die fehlgeleitete Genexpression verantwortlich sind, zu blockieren oder fehlende Faktoren zu reaktivieren. Die mit Hilfe des geförderten Forschungsprojektes gewonnenen Datensätze werden von den Forschern beinahe täglich im klinischen Alltag genutzt und dienen auch weiteren Forschungsarbeiten. Anhand der Genexpressionsprofile konnten die Forscher in Hodgkin-Lymphomzellen den Transkriptionsfaktor ABF1 identifizieren, welcher maßgeblich an der Umprogrammierung dieser Tumorzellen beteiligt ist. Das Wissen um die zellulären Abläufe ist wichtig, um gezielt nach Substanzen suchen zu können, die das Tumorwachstum stoppen können. In einem weiteren, ebenfalls von der Berliner Krebsgesellschaft geförderten Forschungsprojekt ist das den Wissenschaftlern möglicherweise gelungen. Bei der Entstehung des Hodgkin-Lymphoms spielt der Transkriptionsfaktor NF-kB eine zentrale Rolle. NF-KB ist in diesen Lymphomzellen massiv aktiviert, und eine Aktivierung des IKK-Komplexes, welcher NF-kB anschaltet, ist in nahezu allen Hodgkin-Zellen nachweisbar. Es liegt daher nahe, diesen Signalweg durch geeignete pharmakologische Substanzen zu blockieren. Nach einer Testung verschiedener Substanzen hatte sich ein Arsen-Derivat als besonders effektiv herausgestellt. Im Mausmodell war Arsen in der Lage, den IKKKomplex und damit NF-kB zu blockieren, so dass in Mausmodellen Tumore nach Behandlung mit Arsen zurückgingen oder ein Anwachsen neuer Tumore verhindert werden konnte. Die Forscher hoffen jetzt, das Arsen-Derivat auch in klinischen Studien testen zu können.

Beatrice Hamberger
Pressestelle
Berliner Krebsgesellschaft e.V.

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