Zucker-Entzug lässt Krebszellen absterben

06.09.13

Ruhende Krebszellen können durch Hemmung ihres Energiestoffwechsels gezielt vernichtet werden. Diese Entdeckung machten jetzt Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin-Buch zusammen mit weiteren Kooperationspartnern aus Deutschland. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift „Nature“ publiziert.

Bei einer Chemotherapie sterben bisweilen nicht alle Tumorzellen, sondern manche fallen in einen schlafähnlichen Zustand, die sogenannte Seneszenz (programmierter Wachstumsstopp). In dieser Phase sind die Tumorzellen inaktiv und teilen sich nicht weiter. Trotzdem ist dieser Zustand nicht ungefährlich. Zum einen produzieren ruhende Zellen Eiweißbotenstoffe, die zu unerwünschten Entzündungsreaktionen führen können, und zum anderen besteht die Möglichkeit eines Krebsrückfalls. Die Wissenschaftler um Professor Clemens Schmitt, Direktor des molekularen Krebsforschungszentrums und Leitender Oberarzt in der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt  Hämatologie, Onkologie und Tumorimmunologie der Charité, fanden jetzt einen Weg, solche Krebszellen gezielt zu vernichten.

„Wir stellten fest, dass der Energiestoffwechsel von seneszenten Tumorzellen nach einer Chemotherapie massiv ansteigt und die Zellen regelrecht  zuckerhungrig sind“, erläutert  Professor Schmitt. „Weiterhin konnten wir zeigen, dass diese Zellen nicht nur mehr Energie produzieren, sondern von ihrer massiven Stoffwechselsteigerung auch abhängig sind“, fügt er hinzu. Hemmten die Wissenschaftler den Zuckerstoffwechsel der Zellen, starben sie ab. Auf ruhendes oder teilendes Normalgewebe hat eine kurzzeitige Hemmung des Energiestoffwechsels dagegen kaum Auswirkungen. Die Ursache für den hohen Energieverbrauch der seneszenten Zellen sehen die Forscher in einer weiteren Besonderheit: In dem Augenblick, in dem die Zellen in den Zustand der Seneszenz übergehen, produzieren sie eine große Menge an Eiweißbotenstoffen. Diese müssen dann wieder unter hohem Energieverbrauch von ihnen  verdaut werden, da die Eiweiße zum Teil giftig sind.  Hemmt man also entweder die Energiegewinnung der seneszenten Zellen oder blockiert ihre Verdauungsvorgänge, überleben sie nicht.

„Das Besondere an dieser Forschungsarbeit ist das neuartige Verständnis einer möglichen Therapie-Zielstruktur bei Krebserkrankungen: Bei den aktuellen und durchaus aussichtsreichen Wirkstoffen geht es in der Regel darum, die Aktivität eines in Krebszellen veränderten Moleküls mit einem Medikament gezielt zu hemmen“, sagt Professor Schmitt. Dagegen schlagen die Wissenschaftler mit ihrem neuen Therapieansatz vor, einen Krebs-exklusiven Zustand – und nicht ein einzelnes Molekül –, nämlich den durch die Chemotherapie hervorgerufenen Schlafzustand der Krebszellen als Therapieziel einer nachgeschalteten Stoffwechselbehandlung zur Vernichtung der Tumorzellen zu nutzen. „Es handelt sich hierbei um einen vielversprechenden Forschungsansatz an der Schnittstelle zwischen präklinischer Forschung und klinischer Prüfung“, sagt Schmitt. „Die Idee unseres Ansatzes könnte für zukünftige Behandlungsstrategien von Krebspatienten sehr relevant sein; im Hinblick auf ein solches klinisches Potential führen wir zurzeit entsprechende weiterführende Untersuchungen durch“, fügt er hinzu.

Publikation: Dörr JR, Yu Y, Milanovic M et al. Synthetic lethal metabolic targeting of cellular senescence in cancer therapy. Nature. 2013 Aug 14. doi: 10.1038/nature12437.

Quelle: 03092013 Pressemitteilung Charité Universitätsmedizin Berlin http://mkfz.charite.de