Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Achillesferse der Krebszellen gefunden

05.11.2012
Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Universitätsklinikum Heidelberg identifizierten das Enzym HDAC11 als vielversprechende Zielstruktur für neue Krebstherapien. Wird das Molekül ausgeschaltet, so stellen die Krebszellen ihr Wachstum ein und sterben ab. Normalen Zellen schadet eine Blockade von HDAC11 dagegen nicht. Auf der Basis dieser Ergebnisse suchen die Forscher nun nach selektiven Wirkstoffen gegen HDAC11.

Bei der Suche nach neuen Krebsmedikamenten werden seit einigen Jahren Substanzen erprobt, die die so genannten HDAC-Enzyme hemmen. „Studien haben gezeigt, dass solche HDAC-Inhibitoren das Wachstum von Krebszellen in der Kulturschale sehr gut bremsen. Aber außer bei einem seltenen Lymphdrüsenkrebs sind diese Medikamente im klinischen Einsatz leider nicht gegen bösartige Tumoren wirksam“, sagt Prof. Dr. Olaf Witt, Leiter einer Forschungsabteilung im Deutschen Krebsforschungszentrum und Kinderarzt am Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin des Universitätsklinikums Heidelberg.

In der Zelle haben die HDAC-Enzyme („Histon-Deacetylasen“) die Aufgabe, kleine chemische Markierungen, die so genannten Acetylgruppen, von den Histonproteinen abzuschneiden. Die Histone wiederum funktionieren als Spulen, auf die das Erbgut im Zellkern aufgewickelt ist. Die An- oder Abwesenheit der Acetylmarkierungen ist entscheidend dafür, wo das Erbgut abgelesen werden kann.

Witt und seine Kollegen sehen darin den Grund für die Probleme beim klinischen Einsatz der HDAC-Inhibitoren: Die bisher verfügbaren Substanzen blockieren gleichermaßen alle Mitglieder der großen Familie der HDAC-Enzyme. Dadurch greifen sie in lebenswichtige Zellfunktionen ein und schädigen auch gesunde Zellen. Das führt teilweise zu schweren Nebenwirkungen, so dass das Medikament nicht ausreichend hoch dosiert werden kann.

Bei der Suche nach einem Ausweg aus diesem Dilemma stieß Witts Team auf ein erst kürzlich entdecktes Mitglied der HDAC-Familie, HDAC11. Die Forscher wiesen nach, dass viele Krebszellen, darunter Zellen von Brust-, Leber oder Nierenkrebs, außergewöhnlich viel HDAC11 produzieren. In gesunden Zellen wurde dies nicht beobachtet, außerdem sind dort kaum spezifische Funktionen für HDAC11 bekannt. „Daher schien es uns naheliegend, dass wir mit einem spezifischenHDAC11-Inhibitor auch spezifisch Tumorzellen treffen, für die dieses Enzym offenbar eine besondere Rolle spielt“, sagt Dr. Hedwig Deubzer, die Erstautorin der Arbeit.

Da bislang keine spezifisch wirksamen HDAC11-Inhibitoren existieren, prüfte das Team diese Hypothese auf andere Weise: In Zelllinien von Brustkrebs, Darm-, Prostata und Eierstockkrebs schalteten die Forscher mit molekularen Techniken die HDAC11-Produktion aus, desgleichen zur Kontrolle in gesunden Zellen. Das Resultat: Krebszellen ohne HDAC11 waren in ihrer Lebensfähigkeit eingeschränkt und erlagen häufiger dem Zelltod Apoptose. Dagegen machte sich der Verlust von HDAC11 bei gesunden Zellen nicht bemerkbar.

„Das Ergebnis spricht dafür, dass eine selektive Blockade von HDAC11 ausschließlich die Krebszellen treffen würde“, sagt Hedwig Deubzer. Gegen verschiedene krebsrelevante Enzyme konnte in den letzten Jahren bereits eine Vielzahl hochspezifischer Inhibitoren entwickelt werden, die teilweise bereits als Medikamente zugelassen sind. Das ermutigt die Heidelberger Forscher, nun gemeinsam mit dem Unternehmen Bayer Healthcare mit Hochdruck nach einer geeigneten Substanz zu suchen, die selektiv gegen HDAC11 gerichtet ist.

HDAC-Inhibitoren zählen zu einer Gruppe von Medikamenten, die Forscher als „epigenetisch wirksame“ Substanzen zusammenfassen. Diese Wirkstoffe beeinflussen die chemischen Markierungen, die die Zelle direkt am Erbgut DNA oder aber an Verpackungsproteinen des Erbguts wie den Histonen anheftet. Diese Markierungen haben ganz wesentlichen Anteil an der Regulation der Genaktivität. In den letzten Jahren häuften sich Ergebnisse, dass fehlerhafte epigenetische Markierungen die Krebsentstehung fördern. Mit neuen Wirkstoffen wie unter anderem den HDAC-Inhibitoren sollen solche Fehlmarkierungen wieder korrigiert werden.

Hedwig E. Deubzer, Marie C. Schier, Ina Oehme, Marco Lodrini, Bernard Haendler, Anette Sommer und Olaf Witt: HDAC11 is a novel drug target in carcinomas. International Journal of Cancer 2012, DOI:10.1002/ijc.27876

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 2.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Ansätze, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Heidelberg hat das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg eingerichtet, in dem vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik übertragen werden. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, Angehörige und interessierte Bürger über die Volkskrankheit Krebs auf. Das Zentrum wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren.

Dr. Stefanie Seltmann
Leiterin Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
D-69120 Heidelberg
T: +49 6221 42 2854
F: +49 6221 42 2968
presse@dkfz.de

Dr. Stefanie Seltmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.dkfz.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Licht zur Herstellung energiereicher Chemikalien nutzen
22.05.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Junger Embryo verspeist gefährliche Zelle
22.05.2018 | Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics