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Sehen Sie die Stabheuschrecke? Meister des Tarnens sind auch die unreifen Tumorstammzellen. Neue Forschungen wollen vor allem hier ansetzen.
 
Innere Medizin 27. November 2008

Den Krebs am Lebensnerv treffen

Trojanisches Pferd für Tumorstammzellen als ultimative Therapie-Option?

Therapieresistenz und ein Wiederaufflammen der Erkrankung nach vermeintlich erfolgreicher Therapie sind trotz vieler medizinischer Innovationen (Antikörpertherapie, „small molecules“ etc.) auch heute noch die Faktoren, die den Erfolg von Tumortherapien mitunter stark limitieren. Nun bestätigt sich zunehmend, dass die Wurzel des Übels eine erst in Ansätzen beschriebene Zellpopulation ist: die Tumorstammzelle. Nachdem die Forschung in diesem Bereich weltweit intensiviert wurde, konnte sich nun auch in Wien ein Cancer Stem Cell Research Cluster etablieren. Die Zielsetzung: die Krebsvorläuferzellen besser zu charakterisieren und neue Konzepte zur Eliminierung dieser Zellen zu entwickeln.

 

In der Krebsforschung geht man heute davon aus, dass die Masse einer malignen Geschwulst oder die Gesamtzahl von bösartigen Zellen eines Blutkrebses aus Tumorstammzellen hervorgehen. Diese Tumorstammzellen, die durch Mutationen in gesunden Gewebestammzellen entstehen, sind den „gesunden“ Gewebestammzellen zwar ähnlich, aber nicht ident. Mit der Krankheitsprogression nimmt auch die Zahl der Merkmale, die Gewebe- und Tumorstammzellen unterscheiden, zu. Letztlich besteht jeder manifeste Tumor und jede Leukämie laut Prof. Dr. Peter Valent, dem wissenschaftlichen Leiter des Cancer Stem Research Clusters, aus zwei unterschiedlichen Zellfraktionen – zum einen aus reiferen Tumorzellen und zum anderen aus unreifen Tumorstammzellen. Da es sich bei der unreifen Fraktion um eine sehr kleine Zellpopulation handelt, die sozusagen in Nischen in Deckung ist, war ihre Charakterisierung lange Zeit nicht möglich. Langsam beginnen die Wissenschaftler aber Merkmale und Kennzeichen dieser Ursprungszellen zu identifizieren.

Zellen im Untergrund aufspüren

Während die reiferen Tochterzellen im Krebs (in der Leukämie) so wie auch „normale“ Zellen in der Regel nach einer variablen Anzahl von Zellteilungen von selbst absterben, sind Tumorstammzellen in der Lage, sich unlimitiert zu vermehren. Mit den heute zur Verfügung stehenden Krebsmedikamenten trifft man allerdings in erster Linie die ausgereiften Tumorzellen und erreicht damit zwar eine Reduktion des Tumorausmaßes, die „kritische Masse“ bleibt hingegen am Leben. Diese Therapieresistenz resultiere nach Prof. Michael Micksche vom Institut für Krebsforschung der Medizinischen Universität Wien aus dem langsamen Wachstum der Krebsstammzellen, da die klassischen Zytostatika bevorzugt proliferierende Zellen treffen. Eine Krebstherapie werde nach Peter Valent aber nur dann nachhaltig sein, wenn es gelingt, nicht nur die reiferen Tumorzellen, sondern auch die Tumorstammzellen zu eliminieren, weil diese eben das Potenzial einer unlimitierten Vermehrung haben und damit aus ihnen immer wieder neue Tumorzellen entstehen.

Trojanisches Pferd gegen Tumorzellen

Das Tumorstammzellkonzept verlange nach einem „radical rethinking of treatment“, meinte der Onkologe Prof. Dr. Christoph Zielinski, Vorstand der Klinik für Innere Medizin I am Wiener AKH und Initiator des neuen Forschungsclusters. Durch die Erforschung ihrer molekularen und biologischen Eigenschaften will man herausfinden, welche Mechanismen die Tumorstammzellen am Leben erhalten und ihre unlimitierte Zellteilung fördern, um dann Substanzen zu entwickeln, die das Wachstum dieser Zellen hemmen oder diese sogar vernichten. Dadurch könnte – hofft Valent – die Heilungsrate von vielen fortgeschrittenen und inoperablen Tumoren deutlich angehoben werden. Da bereits einzelne Oberflächenmoleküle an den malignen Stammzellen identifiziert werden konnten, hat man laut Valent auch schon Ideen, wie man diesen Zellen beikommen könnte: Mittels Antikörper, die an bereits bekannten Rezeptormolekülen auf der Tumorstammzelloberfläche binden, könnte man zytostatisch wirkende Medikamente in die Zelle schleusen und so die Resistenz der Zellen brechen. Ein zweiter Weg könnte sein, kleine Moleküle („small molecules“), die die überlebensnotwendige intrazelluläre Signalübertragung blockieren, in die Zelle einzubringen. Ein weiterer eleganter Ansatz wäre, die eigentlich teilungsträgen Tumorstammzellen in einen „normalen“ Zellteilungs-Zyklus zu treiben, womit sie besser durch die klassischen Zytostatika abgetötet werden könnten. Valent: „Derzeit lernen wir, welche Botenstoffe bestimmte Reaktionen in den Tumorstammzellen hervorrufen und somit, welche Botenstoffe die Tumorstammzellen in den erwünschten Teilungszyklus treiben.“

Mit dem neu etablierten „Cancer Stemm Cell Research Cluster“ will man vor allem eines erreichen: eine noch bessere Zusammenarbeit von präklinischer Grundlagenforschung und klinischer Medizin, indem Ergebnisse der molekularen Zell- und Gewebeforschung – so der Onkologe Thomas W. Grunt vom Wiener AKH – rasch in die Entwicklung neuer Strategien zur Krebsbehandlung umgesetzt werden und so die Patientinnen und Patienten rasch von der Basisforschung profitieren.

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Sehen Sie die Stabheuschrecke? Meister des Tarnens sind auch die unreifen Tumorstammzellen. Neue Forschungen wollen vor allem hier ansetzen.

Von Eveline Schütz, Ärzte Woche

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