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Maus-Studie: Enzymblockade stoppt Krebs

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Krebszelle (künstlerische Darstellung): Ersticken im eigenen Müll Zur Großansicht
Corbis

Krebszelle (künstlerische Darstellung): Ersticken im eigenen Müll

Forscher haben im Tierversuch einen neuen Ansatz gefunden, um Krebs zu bekämpfen: Sie schalten einen Schutzmechanismus in entarteten Zellen aus und kappen so deren Wachstum. Bis zur Therapie ist es dennoch ein weiter Weg.

Was unterscheidet Krebszellen von normalen Zellen? Die einfache Antwort: Sie sind krankhaft verändert. Das erkennt man an ihrem Aussehen oder weil sie besonders schnell wachsen. Auch im Detail gibt es Unterschiede. Einen bisher unbekannten haben Wissenschaftler nun entdeckt: Es gibt ein Enzym, das nur Tumorzellen zum Überleben brauchen. Schaltet man es ab, kann der Tumor nicht wachsen. Das zeigen Versuche an menschlichen Zellen, die Mäusen eingepflanzt wurden.

Aus früheren Versuchen war Forschern um Thomas Helleday vom schwedischen Karolinska-Institut bekannt, dass viele Krebsarten große Mengen des Enzyms MTH1 herstellen. Diese hätten zudem deutlich weniger Fehler im Erbgut als andere Krebszellen - seien also vergleichsweise gesund, berichten die Forscher im Fachmagazin "Nature". Sie wollten klären, wie wichtig das Enzym für das Überleben von Tumorzellen ist, und daraus möglicherweise einen Therapieansatz entwickeln.

Enzym schützt Tumor vor schädlichen Erbgut-Bausteinen

Im ersten Schritt schalteten die Forscher in bösartigen Knochentumorzellen und in gesunden Bindegewebszellen die Produktion des Enzyms MTH1 aus. Dazu veränderten sie die Zellen gentechnisch im Labor.

In der Gruppe Tumorzellen, die das Enzym nicht herstellen konnten, überlebten nur wenige Zellen, ergab das Experiment. Den gesunden Bindegewebszellen machte die Veränderung dagegen nichts aus. Zusätzlich überprüften die Wissenschaftler ihr Ergebnis in Darmkrebszellen. Auch hier zeigte sich: Wird MTH1 abgeschaltet, sterben die Tumorzellen ab.

"Unser Konzept beruht darauf, dass Krebszellen einen veränderten Stoffwechsel haben", erklärt Helleday. Dieser führe oftmals dazu, dass bei der Zellteilung Bausteine für neues Erbgut oxidiert, also beschädigt werden. Diese schädlichen Moleküle fange das Enzym MTH1 ab und schützt so die Zelle. Würde diese die beschädigten Bausteine in ihr Erbgut einbauen, ginge sie daran zugrunde.

Menschenkrebs in Mäuse implantiert

Ob sich das Phänomen im lebenden Organismus nutzen lässt, überprüften die Forscher an Mäusen. Zunächst musste dazu ein Wirkstoff her, der das Enzym MTH1 ausschaltet. Helleday und Kollegen fanden zwei geeignete Moleküle. Diese binden sich an das Enzym, so dass es nicht mehr mit schädlichen Stoffen reagieren und so deren Einbau in die DNA verhindern kann.

Einen der Wirkstoffe mussten zunächst zehn Mäuse testen, denen die Forscher Gehirnmetastasen eines verstorbenen Hautkrebspatienten eingepflanzt hatten. Die Krebszellen des Patienten hatten auf herkömmliche Medikamente nicht reagiert. Es sei das erste Mausmodell, dem direkt menschliches Tumorgewebe eingepflanzt worden sei, schreiben die Forscher.

Im Versuch bekam die eine Hälfte der Mäusegruppe täglich ein wirkungsloses Placebo gespritzt, die andere den neu entwickelten Wirkstoff. Die anschließende Biopsie der Tumoren bestätigte das Ergebnis aus den Zellversuchen: In der Wirkstoffgruppe seien die Tumoren deutlich langsamer gewachsen, berichten die Forscher.

Außerdem prüften sie den Wirkstoff im Vergleich zum Placebo an 16 weiteren Mäusen, denen künstlich Darmkrebs verpasst worden war, und an zwanzig Mäusen mit Brustkrebs. Auch in diesen Modellorganismen hätten die Krebszellen auf die Behandlung reagiert.

Zugelassene Krebsmedikamente blockieren MTH1

Die Forscher sind von ihren Ergebnissen so überzeugt, dass sie ihre Wirkstoffe an Forscherteams aus der ganzen Welt verteilt haben, wie Helleday berichtet. Die anderen Wissenschaftler sollen weitere Tests machen, um die Wirkstoffe möglichst bald an Patienten prüfen zu können.

Auslöser für die Euphorie ist ein weiterer Versuch. Er hatte gezeigt, dass MTH1 möglicherweise bereits durch einen zugelassenen Arzneistoff blockiert wird. Crizotinib darf seit 2001 zur Behandlung einer Form von Lungenkrebs verwendet werden. Allerdings schädige nicht die als Arznei zugelassene Form des Stoffs das Enzym, sondern die Spiegelbildvariante, berichten Forscher in "Nature".

"Dass bereits zugelassene Medikamente an MTH1 andocken, zeigt, dass das Konzept funktioniert", sagt Helleday. Unklar ist noch, bei welchen Krebsarten - neben den getesteten - MTH1 eine Rolle spielt. Auch muss sich die Therapie erst noch im Vergleich mit etablierten Medikamenten bewähren. Auch die Forscher müssen zugeben, dass es bis zu Tests am Menschen noch ein weiter Weg ist. Helleday rechnet mit mindestens ein bis zwei Jahren.

Die Erfahrung zeigt allerdings: Viele der Krebstherapien, die in Zellkultur und Mausmodellen funktionieren, schlagen beim Menschen nicht an. Meist bleibt es bei grundlegenden Erkenntnissen über die Funktion von Krebszellen.

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1. . . . . .
judasmüller 04.04.2014
Ein interessanter Ansatz. Trotzdem bleibt die Frage, warum Krebs sich derart rasant ausbreitet. In der Schweiz (die deutschen Zahlen sind mir leider nicht bekannt) bekommt jeder Zweite in seinem Leben Krebs. In der China-Studie ist ein Zusammenhang zwischen bestimmten Nahrungsmitteln und Krebs nachgewiesen worden. Trotzdem dürfte das den meisten Menschen nicht bekannt sein. Eine Forschung an den Ursachen wäre daher mindestens genau so wichtig wie die Bekämpfung der Symptome.
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