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Krebsforschung: Den dunklen Stammzellen auf der Spur

Stammzellen sind bei Medizinern begehrt, sie haben aber auch dunkle Brüder: Krebsstammzellen, die Tumore wachsen lassen. Wissenschaftler haben nun bei Hautkrebs diese Zellen identifiziert und gezielt ausschalten können.

Krebsstammzellen sind äußerst zerstörerisch: Bei der Entstehung eines Tumors und der Bildung von Metastasen stehen sie im Verdacht, eine Schlüsselrolle zu spielen. Wissenschaftler vermuten, dass es im Tumorgewebe ein kleines Reservoir dieser Übeltäter gibt, die den Tumor ständig nachfüttern.

Hautkrebs: Für das Tumorwachstum entscheidend sind die Krebsstammzellen
AP

Hautkrebs: Für das Tumorwachstum entscheidend sind die Krebsstammzellen

Forschern um Markus Frank von der Harvard Medical School in Boston im US-Bundesstaat Massachusetts ist es nun gelungen, diese teuflischen Zellen zu identifizieren und mit Antikörpern gezielt auszuschalten. Ihre Ergebnisse haben sie im Fachmagazin "Nature" veröffentlicht.

Frank und seine Kollegen untersuchten dazu Zellen von Patienten mit Hautkrebs, einem besonders aggressiven Krebs. Um die Stammzellen im Tumorgewebe zu finden, fahndeten sie nach einem bestimmten Protein namens ABCB5, was die Zellen auf ihrer Oberfläche tragen. Mit spezifischen Antikörper gegen dieses Protein konnten sie die Krebsstammzellen aufspüren und ausschalten.

Um nun nachzuweisen, dass es die Krebsstammzellen waren, die das Wachstum des Hautkrebses forcierten, machten die Forscher verschiedene Experimente: So konnten sie einerseits das Tumorwachstum unterdrücken, wenn sie die Krebsstammzellen mit den Antikörpern blockierten. Und auch bei Verpflanzung von Tumorzellen in Mäuse zeigten sich Unterschiede: Die Krebsstammzellen lösten eine stärkere Tumorbildung aus als die normalen Krebszellen.

Auch in der Petrischale verhielten sich die Krebsstammzellen anders als gewöhnliche Hautkrebszellen: Sie konnten sich sowohl zu neuen Stammzellen vervielfältigen als auch gewöhnliche Krebszellen hervorbringen. Normale Hautkrebszellen vermochten das nicht, sie konnten nur ihresgleichen herstellen, nicht aber die potenteren Stammzellen.

Sie widerstehen Chemotherapie und Bestrahlung

Die Ergebnisse Franks und seiner Kollegen bestätigen frühere Experimente an Krebsstammzellen. Diese sind - genauso wie die nützlichen Stammzellen - praktisch unsterblich. Und aus ihnen können sämtliche Zellen eines Tumors entstehen.

DER SPIEGEL

Auch bei Dickdarmtumoren konnten Wissenschaftler die zerstörerische Kraft dieser Krebsstammzellen zeigen. Sie trennten die Dickdarmkrebs-Stammzellen anhand ihrer Oberflächenproteine von gewöhnlichen Tumorzellen. Als sie nur wenige dieser Zellen in Mäuse spritzten, wucherten in den Versuchstieren mehrere Krebsherde. Diese bestanden ihrerseits aus vielen ausgereiften Krebszellen und einigen wenigen Krebsstammzellen. Bei der Injektion viel größerer Mengen gewöhnlicher Krebszellen wuchsen den Mäusen keine Tumoren.

Das Fatale: Mit herkömmlichen Therapien - Bestrahlung und Chemotherapie - ist den dunklen Stammzellen nicht beizukommen. Sie zerstören zwar einen Großteil des Tumorgewebes, nicht aber die Krebsstammzellen. Wissenschaftler vermuten, dass darin der Grund liegt, warum selbst nach gelungener Chemotherapie jederzeit die Gefahr besteht, dass sich neue Tumoren und Metastasen bilden.

Doch wie können die Krebsstammzellen Chemotherapie und Bestrahlung widerstehen? Dazu haben die Forscher Vermutungen: Zytostatika zerstören Zellen, die sich oft vermehren. Krebsstammzellen teilen sich aber eher selten. Außerdem haben sie regelrechte Entgiftungsanlagen, stellen Transportproteine her, die chemotherapeutische Gifte aus der Zelle pumpen.

Auch radioaktive Bestrahlung halten sie aus - für Zellen normalerweise das sichere Todesurteil. Wissenschaftler glauben, dass diese Strahlenresistenz auf einen gestörten Kontrollmechanismus zurückzuführen ist. Im Unterschied zu normalen Zellen haben die dunklen Stammzellen offenbar die wichtige Fähigkeit verloren, Selbstmord zu begehen, wenn ihr Erbgut allzu sehr beschädigt wird. Dieser Freitod der nicht mehr funktionstüchtigen Zelle geschieht normalerweise zum Wohl des Gesamtorganismus.

lub

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