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Onkologie 2. März 2011

Krebs auf molekularer Ebene verstehen

Das MKK7 schaltet einen Signalweg an, der den Tumorsuppressor p53 aktiv macht.

Glücklicherweise führt nicht jeder Einfluss von Mutagenen – wie radioaktive Strahlung oder chemische Substanzen in Abgasen und Tabakrauch – zu Krebs. Daniel Schramek, ein Doktorand aus dem Labor von Prof. Josef Penninger am IMBA, hat nun einen essenziellen Bestandteil des Schutzsystems entdeckt.

 

Das Enzym MKK7, eine Stresskinase, registriert Stress, der durch den Einfluss von mutagenen Substanzen oder Onkogenen entsteht, und erkennt, dass eine Zelle zur Tumorzelle zu werden droht. Daraufhin schaltet MKK7 einen Signalweg an – den JNK-Signalweg –, der den Tumorsuppressor p53 in eine stabile Form überführt und somit aktiv macht. Der aktive Tumorsuppressor stoppt in weiterer Folge die Teilung dieser Zelle solange, bis das Erbgut „repariert“ ist. Ist dies nicht mehr möglich, wird die Apoptose ausgelöst.

Diese Entdeckung machten die Forscher durch die Untersuchung von Mäusen, denen das Enzym MKK7 fehlt. Bei Lungenkrebs und Brustkrebs traten deutlich bösartigere, tödliche Tumoren auf als in der MKK7-positiven Kontrollgruppe. Die Erklärung: Zellen ohne MKK7 konnten nicht mehr erkennen, dass sie zu Krebszellen werden – somit blieb der Schutzmechanismus aus, wie die Aktivierung der Tumorsuppressoren. Ähnliche Ergebnisse konnten in humanen Zelllinien nachvollzogen werden. In Gewebeproben von Lungenkrebspatienten wurde der Zusammenhang zwischen MKK7 und der Bösartigkeit des Tumors nachgewiesen.

„Es war seit längerem bekannt, dass aktivierte Onkogene Stress in Zellen auslösen“, erläutert Daniel Schramek, Erstautor der Studie. „Nur kannte man das System nicht, das diesen Stress erkennt und dadurch die Zellen – und somit uns – vor Krebs schützt.“ Dasselbe System erkennt auch von außen verursachten Zellstress (Umwelteinflüsse, radioaktive Strahlung).

Prof. Josef Penninger, Letztautor der Arbeit, kommentiert: „Das wirklich Interessante an der Arbeit ist, dass wir damit eine Tür geöffnet haben, die es uns nun erlaubt, Zusammenhänge zwischen Stress, Umwelt und Krebsentstehung auf der molekularen Ebene zu verstehen. Denn wenn eine Zelle onkogenen Stress nicht mehr erkennt, kann sie auch nichts gegen die unkontrollierte Teilung unternehmen.“

 

Schramek, D. et al.: Nature Genetics 2011; 43: 212–9; doi:10.1038/ng.767

 

Quelle: IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

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