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Das Schutzprotein HO-1 als Angriffspunkt für die Krebstherapie

04.06.2008
Auf den ersten Blick klingt der Begriff Schutzprotein erfreulich - nicht aber wenn es sich um Schutzproteine von Krebszellen handelt.

Diese Eiweißstoffe werden von bestimmten Krebszellen in viel größerer Menge produziert als von gesunden Zellen. Die Arbeitsgruppe um PD Dr. Gabriele Sass, Abteilung für Experimentelle Immunologie und Hepatologie des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf, untersucht welche Auswirkung die Hemmung des Schutzproteins Hämoxygenase 1 (HO-1) auf das Überleben von Leberkrebszellen hat.

Die Diagnose Leberzellkarzinom (Hepatozelluläres Karzinom, HCC) ist für die Betroffenen oftmals der Anfang vom Ende. Das HCC stellt weltweit die dritthäufigste Todesursache durch Tumoren dar. Jährlich versterben mehr als 500.000 Menschen an den Folgen eines HCC, wobei die mittlere Überlebenszeit nach Diagnosestellung durchschnittlich ein Jahr beträgt. Häufig treten Resistenzen gegen Chemotherapeutika auf, die zum Teil auf die Expression des multi-drug resistance protein (MDR1) zurückgeführt werden können. Zur Tumorresistenz könnte aber auch die vermehrte Produktion anderer Schutzproteine in Leberkarzinomzellen beitragen.

Ein bekanntes Schutzprotein der Leber ist HO-1, ein Enzym dessen eigentliche Aufgabe der Abbau des roten Blutfarbstoffes ist. Die hierbei entstehenden Abbauprodukte Kohlenmonoxid, Biliverdin und Eisen tragen alle zum Schutz der Zellen bei. In Tumoren wie dem Nierenzellkarzinom, dem Prostatakarzinom oder dem Leberzellkarzinom waren stark erhöhte Mengen an HO-1 nachweisbar und die Vermutung lag nahe, dass die spezifische Ausschaltung der HO-1 Aktivität oder Produktion einen Ansatz für die Krebstherapie darstellen könnte. Tatsächlich ist es gelungen, mit Zink-Protoporphyrin IX, einem Hemmstoff der HO-1 Aktivität, das Wachstum von Tumorzelllinien und das Wachstum experimenteller Tumoren im Tiermodell zu unterdrücken.

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Eine neuartige Methode, die Produktionen von Proteinen zu unterdrücken, ist die Transfektion von small interfering RNA (siRNA). Hierbei wird auf molekularer Ebene die genetische Information für die Produktion eines spezifischen Proteins ausgeschaltet. Dieser Ansatz wurde jetzt von PD Dr. Sass angewendet, um die Produktion der HO-1 in Hepatomzellen in Zellkultur und in experimentellen Leberzellkarzinomen im Mausmodell zu unterdrücken. Das Ergebnis war ermutigend: sowohl das Wachstum der Hepatomzellen in Kultur als auch das Tumorwachstum bei der Maus war eingeschränkt. Der zugrundeliegende Mechanismus setzt sich aus einer Hemmung der Zellvermehrung, dem Absterben von Tumorzellen und einer verringerten Blutversorgung des Tumors zusammen.

Derzeit wird untersucht, ob die Hemmung der HO-1 Produktion oder Aktivität dazu führen könnte, dass Hepatomzellen anfälliger gegen den Einsatz von Chemotherapeutika werden. Erste Ergebnisse lassen vermuten, dass dies der Fall ist. Ziel der Untersuchungen ist es, mit Hilfe der Kombination aus HO-1 Hemmung und Chemotherapie im Endeffekt das Überleben der betroffenen HCC Patienten zu verlängern und dies bei möglichst geringem Einsatz an Chemotherapeutika, um die massiven Nebenwirkungen dieser Therapie niedrig zu halten.

Kontakt:
PD Dr. Gabriele Sass, Abteilung für Experimentelle Immunologie und Hepatologie des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf Tel: +49 040 42803-7831; Fax: +49 040 42803-7150; e-mail: sass@uke.de

Die Wilhelm Sander-Stiftung fördert dieses Forschungsprojekt mit über 100.000 €. Stiftungszweck der Stiftung ist die medizinische Forschung, insbesondere Projekte im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden dabei insgesamt über 160 Mio. Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz bewilligt. Die Stiftung geht aus dem Nachlass des gleichnamigen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Bernhard Knappe | idw
Weitere Informationen:
http://www.wilhelm-sander-stiftung.de

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