Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die guten Gegenspieler bei Krebs

06.03.2015

Hanfpflanzen besitzen Substanzen, die ein bei Tumoren aktives Protein blockieren können

Der Hedgehog-Signalweg reguliert viele wichtige Vorgänge während der Entwicklung eines Lebewesens. Bei Insekten etwa steuert er die Einteilung in Segmente, bei Wirbeltieren sorgt er für die Orientierung an einer symmetrischen Rechts-Links-Achse und spielt – auch im ausgewachsenen Organismus – eine wichtige Rolle bei der Regeneration von Gewebe. Das Protein Hedgehog gibt dabei Signale über ein weiteres Protein mit dem Namen Smoothened weiter.

Auffallend ist, dass eine sehr hohe Aktivität von Smoothened zu Tumoren führen kann und in einige Krebsarten involviert ist. Es gibt körpereigene Substanzen, die diese Signalkette blockieren können, bisher waren diese Moleküle aber kaum erforscht. Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik ist es nun mit biochemischen Methoden gelungen, die hemmenden Substanzen genau zu identifizieren:

Es handelt sich dabei um sogenannte Endocannabinoide. Als zukünftiges Therapieprinzip könnten diese Stoffe gezielt als Gegenspieler zu Smoothened eingesetzt werden. In unserem Körper imitieren sie die Effekte, die auch Cannabinoide hervorrufen – diese Stoffe kommen in der Natur in der Hanfpflanze Cannabis vor.

So wichtig das Protein Hedgehog während der embryonalen Entwicklung auch ist, so problematisch kann es in ausgewachsenen Organismen werden. Dann nämlich ist es wichtig für die Regeneration von Gewebe, wirkt dazu aber in einer sehr kontrollierten Weise. Das kann außer Kontrolle geraten: Bei einigen Tumorarten, wie etwa bestimmten Hautkrebs- und Hirntumorarten, zeigt sich eine extrem hohe Aktivität des Proteins Smoothened.

Schon länger sieht man deshalb in der klinischen Forschung eine Manipulation der Aktivität dieses Proteins als einen vielversprechenden Ansatz. Unser Körper scheint entsprechende Moleküle zu produzieren, die die problematische Wirkung von Smoothened in der Regel wirkungsvoll unterbinden können – was sie aber genau sind und wie sie funktionieren, das war bisher völlig unklar.

Das Labor von Suzanne Eaton hat die Substanzen nun genau identifiziert. Erste Versuche in Fliegen gaben Hinweise darauf, dass die gesuchten Verbindungen in Lipoprotein-Partikeln existieren. Dazu züchteten die Forscher Gewebe aus menschlichen Zellen, und spalteten die enthaltenen Lipide in einem Massenspektrometer in ihre Bestandteile auf.

Es zeigte sich: Die Substanzen, die das Protein Smoothened blockieren können, sind Endocannabinoide. Sie wirken auf die gleiche Weise wie Cannabinoide, die bisher ausschließlich in der Hanfpflanze nachgewiesen werden konnten. Beide Substanzen verrichten über andere Rezeptoren noch viele weitere Aufgaben. Des Weiteren konnten die Dresdner Forscher zeigen, dass dieser Mechanismus nicht nur in Fruchtfliegen vorkommt, sondern auch in höheren Entwicklungsstufen, sogar in Säugetieren, also auch dem Menschen, und dort identisch wirkt.

Kiffen gegen Krebs?

Das Potential von Marihuana als Arzneimittel speziell in der Krebstherapie wird schon länger erforscht, allerdings waren bisher keine positiven Effekte von Cannabis bei Krebserkrankungen belegbar. „Unsere Ergebnisse bedeuten nicht automatisch, dass der Konsum von Marihuana gut gegen Krebs sein muss“, so Suzanne Eaton, die an dem Dresdner Institut eine Forschungsgruppe leitet.

Eher weist sie darauf hin, dass der Hedgehog-Signalweg in Säugetieren auch bei der Heilung und beim Nachwachsen von Gewebe der Leber oder der Haut entscheidend ist – diese wichtigen Funktionen könnten durch Marihuana-Konsum ebenfalls gestört werden.

Eaton sieht es eher so, dass ihr Team mit den Endocannabinoiden einen vielversprechenden Ansatz für neue Therapiemöglichkeiten entdeckt hat. Es gibt bereits Medikamente, die an Smoothened ansetzen: „Das Problem ist, dass sie nur gegen manche Tumorarten gut wirken, gegen andere gar nicht, und dass Tumore oft eine Resistenz entwickeln“. Die jetzt identifizierten Substanzen könnten als ein weiterer, leicht anderer Weg dienen, um die Aktivität von Smoothened zu heilenden Zwecken gezielt zu steuern.

Das Signalprotein Hedgehog treibt die Forscher um Suzanne Eaton schon länger um. Erst vor kurzem etwa konnten sie zeigen, wie es von Fruchtfliegen genutzt wird, um bei Nahrungsknappheit ihr Wachstum zu bremsen und die Entwicklung zu verzögern. Zudem fanden sie heraus, dass Hedgehog weite Strecken zwischen Organen zurücklegen kann.


Ansprechpartner

Dr. Suzanne Eaton
Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden
Telefon: +49 351 210-2526

E-Mail: eaton@mpi-cbg.de


Florian Frisch
Pressestelle

Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden
Telefon: +49 351 210-2840

Fax: +49 351 210-2020

E-Mail: frisch@mpi-cbg.de


Originalpublikation
Helena Khaliullina, Mesut Bildin, Julio Sampaio, Andrej Shevchenko und Suzanne Eaton

Endocannabinoids are conserved inhibitors of the Hedgehog pathway

PNAS Early Edition, 2. März 2015 (doi: 10.1073/pnas.1416463112)

Dr. Suzanne Eaton | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Dresden
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/9007015/hedgehog-smoothened-endocannabinoide

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten
08.12.2016 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Herz-Bindegewebe unter Strom
08.12.2016 | Universitäts-Herzzentrum Freiburg - Bad Krozingen

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: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops