Krebsgen bestimmt Schicksal von Blutstammzellen

Prozess der Selbsterneuerung in Einklang mit Umgebung erforscht

Ein Forschungsteam am Schweizerischen Institut für Experimentelle Krebsforschung hat ein Krebsgen entdeckt, das das Gleichgewicht zwischen Selbsterneuerung und Spezialisierung bei den Blutstammzellen reguliert. Adulte Stammzellen schaffen natürlicherweise Ersatz für alte Zellen, indem sie sich einerseits selbst erneuern und andererseits Spezialisierungen wie Haut-, Blut- oder Nervenzellen bilden. Von der Entdeckung des dafür verantwortlichen Gens erhoffen sich die Forscher Erkenntnisse zur Entwicklung neuer Therapien. Dieses Ergebnis wurde in der November-Ausgabe der Zeitschrift „Genes & Development“ veröffentlicht.

Das als c-myc bezeichnete Krebsgen ist bei einem Fünftel der Tumore überaktiv. Um genauere Erkenntnisse über seine Funktion zu erhalten, haben die Schweizer Forscher Mäuse mit Blutstammzellen mit einer unterschiedlichen Aktivität gezüchtet. Diese entscheidet darüber, ob sich die Stammzellen erneuern oder spezialisieren. Liegt eine übermäßige Aktivität des Gens vor, gehen die Blutstammzellen verloren, weil sie sich vom Knochenmark ins Blut bewegen und sich spezialisieren. Wird das Gen unterdrückt, sind die Mäuse mit Blutarmut konfrontiert, weil die Stammzellen im Knochenmark bleiben und dort nur ihresgleichen bilden.

Einfach das c-myc bei den Stammzellen auszuschalten, löst das Problem allerdings nicht. Bei einem entsprechenden Versuch haben sich die Zellen im Reagenzglas genauso spezialisiert wie normale Blutstammzellen. Dieses Phänomen erklärt Andreas Trumpp mit der Einbettung der Stammzellen in ihre dreidimensionale Umgebung, die so genannte Stammzell-Nische. Dort entstehen Signale, die die Spezialisierung verhindern beziehungsweise die Selbsterneuerung fördern. „Blutstammzellen ohne c-myc bleiben in der Nische hängen, weil sie mehr Moleküle bilden, mit denen sie sich an ihre Umgebung heften“, erklärt Trumpp. C-myc behindert nämlich die Bildung derartiger Adhäsionsmoleküle. Mit Adhäsionsmolekülen setzen sich die Stammzellen in der Nische fest und vermehren sich. Ohne diese Moleküle bewegen sie sich aus der Nische fort und spezialisieren sich.

Als nächstes hoffen die Forscher auf neue Erkenntnisse zu den Regulierungsfunktionen des Gens c-myc. Das ist die Basis für die Entwicklung neuer Methoden zur Vermehrung adulter Stammzellen. Außerdem wollen sie die Verbindung zwischen der Regulation von Stammzellen und der Entstehung von Krebs erforschen.