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Noch bietet die Alternsforschung keine Alternative zu Omas Rezepten.
 
Onkologie 8. Oktober 2009

Wundermittel gegen Krebs, Stress und Altern

Erste Jahrestagung molekularer Lebenswissenschaften zeigte neueste Forschungstrends auf.

Ende September fand in Innsbruck die erste Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für molekulare Biowissenschaften und Biotechnologie (ÖGMBT) statt. Diskutiert wurden: die Rolle der RAF-Kinasen bei Entstehung und Therapie von Krebs, die Bedeutung eines Neuropeptides bei Stressbewältigung und Gewichtskontrolle sowie die bisher vergebliche Suche nach einem Wundermittel gegen Alterung.

 

Die ÖGMBT – 2008 durch Zusammenschluss der Österreichischen Gesellschaften für Biochemie und Molekularbiologie, Genetik und Gentechnik und Biotechnologie entstanden – ist die größte heimische wissenschaftliche Vereinigung auf dem Gebiet der molekularen Biowissenschaften.

Krebsgene als Target

Vor fast 40 Jahren entstand die Molekulare Onkologie als neue Disziplin. Ihre erste große Errungenschaft war die Entdeckung von Krebsgenen. „In der Folge haben wir gelernt, dass es verschiedene Klassen gibt – Onkogene und Tumorsuppressed Gene – und dass im Verlauf der Entartung eines Tumors mehrere solcher Gene kombiniert werden“, betonte Prof. Ulf Rapp, Würzburg. In der Folge wurde die Funktion von Krebsgenen entschlüsselt. Die Signaltransduktionswege von Wachstumsfaktor-Rezeptoren wurden entdeckt und damit die Schaltwege, die das Schicksal einzelner Zellen in den Organen und im Gesamtorganismus bestimmen. Dabei zeigte sich, dass Onkogene verschiedene, für die Tumorbildung teils komplimentäre, teils antagonistische Signalwege aktivieren. Die Kombination der Onkogene bestimmt, ob sich eine Geschwulst zurückbildet, bestehen bleibt oder zu einem metastasierenden Tumor entwickelt.

RAF-Kinasen waren die ersten Vertreter einer bestimmten Klasse von Proteinkinase-Onkogenen. Nachdem ein von RAF kontrollierter mitogener Signalweg von vielen anderen Onkogenen mitbenutzt wird, war RAF ein attraktives Zielmolekül für die Entwicklung neuer Medikamente. Diese Versuche waren erfolgreich. Eine Arbeitsgruppe hat nun herausgefunden, wie die Umwandlung von der harmlosen Vorläuferstufe zum Metastase bildenden Karzinom geschieht. Dabei stieß man auf einen Mechanismus, der neue Angriffspunkte für eine Therapieverbesserung offenlegt. Der Prozess unterscheidet sich von der Onkogenentstehung, bei der genetische Veränderungen entscheidend sind. Diesmal geht es nicht um die Integrität der DNA, sondern um ihre Verpackung (Epigenetik), die bestimmt, welche Teile des Genoms in einer Zelle verfügbar sind. Das Muster wird zum Teil über DNA-Methylierung bestimmt. Diese Modifizierung kann von Onkogenen, die Metastasierung auslösen, gezielt verändert werden, wie am Lungenkarzinom gezeigt werden konnte. Das auslösende Onkogen ist Myc, ein entscheidendes Zielgen ist GATA4. Dieses Gen ist normalerweise im Dünndarm aktiv, wo es den Gewebetyp mitbestimmt. Die fehlerhafte Aktivierung im Lungentumor durch Myc vermittelte Reprogrammierung führt zur Umwandlung des Gewebetyps in einem Teil des Tumors. Man spekuliert, dass aus diesem Teil des Tumors Metastasen hervorgehen. Nach dieser Hypothese stellt GATA4 daher in der Lunge ein Zielgen gegen die Metastasierung dar. Nachdem GATA4 in der normalen Lunge des Erwachsenen keine Funktion hat, sollte es möglich sein, lokale Therapien zu entwickeln, die das Normalgewebe nicht schädigen.

Die Rolle von NPY bei Stress

Bestimmte Mechanismen werden bei akutem Stress im Körper aktiviert, um eine angemessene, kontrollierte Reaktion zu gewährleisten. Prof. Dr. Herbert Herzog, Sidney: „Chronische Stresssituationen können dagegen in vielfältiger Weise negative Effekte bewirken, wie etwa Blutdrucksteigerung.“ Ein kritisches Molekül zur Bewältigung von Stress-Situationen ist das „Neuropeptid Y“ oder „NPY“. Bei Stress wird dieses Molekül in großen Mengen im Gehirn und einigen anderen Geweben produziert. Durch die Interaktion mit einem spezifischen Bindungspartner an der Zelloberfläche bewirkt es eine Normalisierung der durch den Stress erzeugten „Überstimulierung“.

Hunger ist eine Form von Stress. Längeres Fasten kann zu sehr hohen NPY-Konzentrationen in bestimmten Bereichen des Hirns führen und bewirkt dadurch eine erhöhte Nahrungsaufnahme. Gleichzeitig bewirkt die NPY-Steigerung aber auch, dass im übrigen Organismus zu Gunsten des Gehirns Energie gespart wird, um besser mit der Fastensituation fertig zu werden. Im umgekehrten Fall, in dem reichlich Energie vorhanden ist, werden durch Erniedrigung der NPY-Konzentrationen die negativen Effekte auf den Energieverbrauch aufgehoben, die Anlage von Energiespeichern wie Fett wird begünstigt. Eine Erhöhung des Körpergewichtes erfordert auch eine Zunahme der Knochenmasse, um das zusätzliche Gewicht tragen zu können. Durch die Erniedrigung der NPY-Konzentrationen bei Übergewicht wird daher die Synthese von neuem Knochenmaterial angekurbelt. Bei Untergewicht hingegen hemmen die unter diesen Bedingungen niedrigen NPY-Konzentrationen den Knochenaufbau. NPY ist daher ein kritischer Koordinator von Körpergewicht und Knochenmasse und notwendig zur Bewältigung der Einflüsse von Stresssituationen auf den Stoffwechsel.

Alternsforscher auf der Suche

„Die Erforschung neuer Proteine und deren Einfluss auf die Alterung von Zellen und Organismen steht im Mittelpunkt der Alternsforschung“, betonte Prof. Dr. Johannes Grillari. Denn das zunehmende Lebensalter erhöht das Risiko, altersabhängige Krankheiten zu entwickeln, die die Lebensqualität beeinträchtigen. Wie der menschliche Alterungsprozess genau abläuft und wie er dazu führt, dass abnehmende Körperfunktionen und Krankheiten auftreten, ist allerdings noch wenig bekannt. Um die Mechanismen der Alterung auf molekularer und zellulärer Ebene aufzuklären, wird an der Entdeckung und Charakterisierung von unbekannten Proteinen und Mikro-RNA gearbeitet, die den Alternsprozess modulieren können. Dabei wurde erst kürzlich das Protein SNEV (senescence evasion protein) identifiziert und herausgefunden, dass eine höhere Menge an SNEV größere Resistenz gegenüber freien Radikalen bedeutet und auch die zelluläre Lebensspanne verlängert. Gleichermaßen ergab sich aber auch, dass Krebszellen, die nicht der zellulären Seneszenz unterliegen, ebenfalls erhöhte Mengen von SNEV bilden. Die Ergebnisse unterstreichen, dass das Gleichgewicht zwischen Alterung und Entartung von Zellen zu Tumoren fragil ist.

Allen Werbeslogans zum Trotz gibt es nach wie vor kein Medikament und auch kein Kosmetikum, das beim Menschen nachweislich die Lebens- und v.a. die Gesundheitsspanne verlängert. Grillari: „Wir müssen uns vorläufig mit den tradierten Rezepten unserer Großmütter zufrieden geben, die gesunde, ausgewogene und mäßige Ernährung, genügend Bewegung und sooft wie möglich ein herzhaftes Lachen als relative Garanten für Gesundheit bis ins hohe Alter nennen und nannten.“

 

 www.oegmbt.at

ÖGMBT/MSW, Ärzte Woche 41 /2009

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