Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fehlgesteuerter Proteinabbau fördert Leukämien und Hirntumoren

09.11.2017

Ein Enzym, das für den Abbau bestimmter Aminosäuren aus der Nahrung zuständig ist, spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Leukämien und bösartigen Hirntumoren. Dies veröffentlichten Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum nun in der Fachzeitschrift Nature. Die Forscher entdeckten damit eine überraschende Verbindung zwischen dem Energiestoffwechsel und dem so genannten „epigenetischen Code“: Diese Markierungen am Erbgut der Krebsstammzellen entscheiden über die Aktivität der Gene und damit über viele Zellfunktionen. Die Blockade des Enzyms sehen die Autoren als vielversprechende Möglichkeit, Krebserkrankungen zu bekämpfen.

Die Akute Myeloische Leukämie, eine aggressive Form von Blutkrebs, kehrt nach zunächst erfolgreicher Therapie sehr häufig zurück. Dafür werden therapieresistente Stammzellen verantwortlich gemacht. Wissenschaftler um Andreas Trumpp, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) und HI-STEM gGmbH*, wollten den molekularen Hintergrund dieser Resistenz verstehen. Dazu verglichen sie in Patientenproben die Proteinzusammensetzung von AML-Stammzellen und Leukämiezellen ohne Stammzelleigenschaften.


Krebsstammzellen mit einem charakteristischen Proteinexpressionsprofil lösen Blutkrebs aus.

Quelle: DKFZ

Dabei fielen in den Stammzellen auffällig hohe Spiegel des Enzyms BCAT1 auf, die verdächtigerweise während eines Krebsrückfalls noch weiter anstiegen. Das sahen die Forscher als Hinweis darauf, dass BCAT1 mit der Therapieresistenz in Verbindung stehen könnte.

Krebsforscher hatten das Enzym BCAT1, das für den Abbau bestimmter Proteine aus der Nahrung zuständig ist, bereits seit längerem im Verdacht, bei der Entstehung bösartiger Tumoren eine Rolle zu spielen. So hatte das Team um Bernhard Radlwimmer vom DKFZ kürzlich erst gefunden, dass eine Überproduktion von BCAT1 die Aggressivität von bösartigen Hirntumoren und von Brustkrebs steigert.

Die beiden Forschungsgruppen schlossen sich nun zusammen, um herauszufinden, wie BCAT1 die Therapieresistenz der Leukämiestammzellen beeinflusst. Dabei kamen sie einem bislang unbekannten Prozess auf die Spur, in dem ein zentrales Molekül des Energiestoffwechsels eine entscheidende Rolle spielt. BCAT1 senkt den Spiegel dieses Schlüsselmoleküls, was dazu führt, dass das Erbgut vermehrt mit chemischen Markierungen versehen wird.

„Diese winzigen Methylgruppen, die an die DNA angeheftet werden, entscheiden darüber, welche Gene aktiv sind oder aber stumm bleiben und haben dadurch einen immensen Einfluss auf alle Zellfunktionen“, sagt Simon Raffel, einer der Erstautoren der Studie.

Dieses Ergebnis ließ die beiden DKFZ-Teams aufhorchen. Denn bei weiteren 30 Prozent der Fälle von Akuter Myeloischer Leukämie führen Defekte in anderen Enzymen zu derselben Konsequenz: Sie steigern die krebsfördernde Methylierung des Erbguts. Die AML ist für ein extrem heterogenes Muster an genetischen Veränderungen bekannt. Die fehlgesteuerte Methylierung jedoch, mit ihren drastischen Folgen für die gesamte Zelle, ist offenbar ein gemeinsames Kennzeichen dieser bösartigen Erkrankung.

Die Erkenntnis, dass BCAT1 als Treiber der krebsfördernden Methylierung in AML-Stammzellen und anderen Krebsstammzellen funktioniert, eröffnet neue therapeutische Optionen: „Eine Blockade des Enzyms mit einem zielgerichteten Wirkstoff könnte die Methylierung des Erbguts normalisieren und damit die Krebsausbreitung und die Therapieresistenz eindämmen“, sagt Andreas Trumpp.

*Das Heidelberger Stammzellinstitut HI-STEM gGmbH ist eine Partnerschaft des DKFZ und der Dietmar Hopp Stiftung.

Simon Raffel, Mattia Falcone, Niclas Kneisel, Jenny Hansson, Wei Wang, Christoph Lutz, Lars Bullinger, Gernot Poschet, Yannic Nonnenmacher, Andrea Barnert, Carsten Bahr, Petra Zeisberger, Adriana Przybylla, Markus Sohn, Martje Tönjes, Ayelet Erez, Lital Adler, Patrizia Jensen, Claudia Scholl, Stefan Fröhling, Sibylle Cocciardi, Patrick Wuchter, Christian Thiede, Anne Flörcken, Jörg Westermann, Gerhard Ehninger, Peter Lichter, Karsten Hiller, Rüdiger Hell, Carl Herrmann, Anthony D. Ho, Jeroen Krijgsveld, Bernhard Radlwimmer, and Andreas Trumpp: BCAT1 restricts αKG levels in AML stem cells leading to IDHmut-like DNA hypermethylation
Nature 2017, DOI: 10.1038/nature24294

Ein Bild zur Pressemitteilung steht zur Verfügung unter:
http://www.dkfz.de/de/presse/pressemitteilungen/2017/bilder/Trumpp_Radlwimmer_na...
BU: Krebsstammzellen mit einem charakteristischen Proteinexpressionsprofil lösen Blutkrebs aus.

Nutzungshinweis für Bildmaterial zu Pressemitteilungen
Die Nutzung ist kostenlos. Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) gestattet die einmalige Verwendung in Zusammenhang mit der Berichterstattung über das Thema der Pressemitteilung bzw. über das DKFZ allgemein. Bitte geben Sie als Bildnachweis an: „Quelle: Simon Raffel/DKFZ“
Eine Weitergabe des Bildmaterials an Dritte ist nur nach vorheriger Rücksprache mit der DKFZ-Pressestelle (Tel. 06221 42 2854, E-Mail: presse@dkfz.de) gestattet. Eine Nutzung zu kommerziellen Zwecken ist untersagt.

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 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 Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, interessierte Bürger und Fachkreise über die Volkskrankheit Krebs auf. 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. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums ist ein wichtiger Beitrag, um die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ 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.

Ansprechpartner für die Presse:

Dr. Sibylle Kohlstädt
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
T: +49 6221 42 2843
F: +49 6221 42 2968
E-Mail: S.Kohlstaedt@dkfz.de
E-Mail: presse@dkfz.de

www.dkfz.de

Dr. Sibylle Kohlstädt | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Live-Verfolgung in der Zelle: Biologische Fussfessel für Proteine
19.06.2018 | Universität Basel

nachricht Tag it EASI - neue Methode zur genauen Proteinbestimmung
19.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biochemie

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: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

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

Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen

19.06.2018 | Physik Astronomie

Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital

19.06.2018 | Messenachrichten

Überdosis Calcium

19.06.2018 | Medizin Gesundheit

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