Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Krebs aus der Nachbarschaft

06.06.2017

Forscher beobachten Tumorbildung, bei der die auslösenden Signale aus angrenzendem Gewebe kommen

Der gängigen Lehrmeinung nach entsteht Krebs dadurch, dass einzelne Zellen durch Defekte in ihrer Erbsubstanz entarten, dadurch zusätzliche Fehler entstehen und letztlich die betroffenen Zellen beginnen, unkontrolliert zu wachsen. Diese Primärtumoren können streuen und an anderen Stellen im Körper Metastasen, so genannte Sekundärtumoren, bilden.


Grafik: Ralf Baumeister

Aber der Ursprung für Tumorbildung muss nicht notwendigerweise in den betroffenen Zellen selbst liegen, wie eine Studie der Universität Freiburg jetzt zeigt. Signale zur Entartung können auch von außen kommen – und besonders teilungsaktive, aber eigentlich intakte Stammzellen umprogrammieren.

Eigentlich hatten die Forscherinnen und Forscher nur die Rolle des Genschalters FOXO untersuchen wollen. Dessen Aktivierung führt in allen bislang untersuchten Organismen zu höherer Widerstandsfähigkeit gegen Stress. Beim Fadenwurm C. elegans verdoppelt FOXO-Aktivität die Lebenserwartung sogar. Zudem waren FOXO weitere positive Einflüsse nachgesagt worden, etwa bei der Unterdrückung von Tumorentstehung.

Nachdem aber bei verschiedenen Leukämien auch seine gegensätzliche, tumorfördernde Rolle beobachtet worden war, wollte die Arbeitsgruppe um die Freiburger Molekulargenetiker Dr. Wenjing Qi und Prof. Dr. Ralf Baumeister diese widersprüchlichen Resultate bei der Krebsentstehung in C. elegans näher untersuchen. In dem nur einen Millimeter kleinen Tier können Genfunktionen besonders leicht manipuliert und analysiert werden.

Tatsächlich reichte die Aktivierung von FOXO aus, um in den Stammzellen – fortwährend teilungsaktive Zellen mit der Fähigkeit, alle Zelltypen bilden zu können – einen Tumor entstehen zu lassen. Als die Forscher jedoch die Ursache für diesen Krebs lokalisieren wollten, stellten sie fest, dass diese nicht in den Tumorzellen selbst zu finden war, sondern in ganz anderen Geweben, darunter hauptsächlich Hautzellen. Die Forscher folgerten daraus, dass ein falsches Signal aus dem umliegenden Gewebe an die Stammzellen weitergegeben wird und dort einen Tumor bilden kann.

An diesem Signal beteiligt sind einige schon bekannte, aber auch mehrere neu entdeckte krebserzeugende Gene. „Mit C. elegans konnten wir genau diejenigen unter den 20.000 Genen der Erbsubstanz bestimmen, die für die Tumorbildung verantwortlich sind", erläutert Qi. „Noch haben wir die Suche nicht abgeschlossen, aber schon mehr als zehn solcher Risikogene gefunden." Einen Teil dieser Befunde veröffentlichte das Team nun in der Wissenschaftszeitschrift PLoS Genetics. Die Publikation entstand aus einem Projekt im Freiburger Sonderforschungsbereich 850 „Kontrolle der Zellmobilität bei Morphogenese, Tumorinvasion und Metastasierung".

„Stammzellen liegen in vielen Organen schlafend vor. Sie sind ein Reservoir des Immunsystems zum Ersatz defekter Körperzellen, und sie müssen auch die Zellen des Embryos bilden", erklärt Baumeister, der Leiter der Studie. „Wir gehen davon aus, dass ein fehlgeleitetes Signal aus normalerweise unverdächtigen Zellen, in unserem Beispiel Hautzellen, ausreicht, um das Teilungsprogramm von Stammzellen durcheinanderzubringen. Die betroffenen Stammzellen selbst brauchen dann keine Mutation aufzuweisen, um einen Tumor zu bilden. Sie wirken eher wie fehlgeleitete Feuerwerkskörper, die statt am Nachthimmel in einer Menschenmenge Funken sprühen."

Die Forscher wollen nun die Natur dieser grenzüberschreitenden Signale entschlüsseln und verstehen. „Alle bislang gefundenen Gene gibt es auch beim Menschen, und die bisherigen Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass Tumoren in gleicher oder ähnlicher Form auch bei uns entstehen könnten", sagt Baumeister. Der Mechanismus dieser Krebsentstehung lasse vermuten, dass Metastasen gebildet werden können, ohne dass vorher an einem anderen Ort ein Primärtumor aufgetreten war. Bei rund einem Drittel aller metastasierenden Tumoren werden nämlich nie solche primären Tumorherde gefunden.

Ralf Baumeister ist Professor für Bioinformatik und Molekulargenetik an der Fakultät für Biologie sowie Mitglied des Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies der Universität Freiburg.

Originalveröffentlichung:
Qi, W., Yan, Y, Pfeifer, D., Donner v. Gromoff, E., Wang, Y, Maier, W. and Baumeister, R. (2017) C. elegans DAF-16/FOXO interacts with TGF-ß/BMP signaling to induce germline tumor formation via mTORC1 activation. PLoS Genet 13(5): e1006801. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1006801 (open access).

Kontakt:
Prof. Dr. Ralf Baumeister, Bioinformatik und Molekulargenetik / Zentrum für Biochemie und Molekulare Zellforschung
Dr. Wenjing Qi, Bioinformatik und Molekulargenetik
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg)
Tel.: 0761/203-8350 (Angelika Reichinger, Sekretariat, täglich 9 bis 13 Uhr)
E-Mail: baumeister@celegans.de, wenjing.qi@biologie.uni-freiburg.de, angelika.reichinger@biologie.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2017/krebs-aus-der-nachbarschaft?set_language=...

Rudolf-Werner Dreier | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der Suche nach Universal-Grippeimpfstoffen – Neuraminidase unterschätzt?
21.06.2018 | Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel

nachricht Organische Kristalle mit Twist und Selbstreparatur
21.06.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

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....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

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

Der “Stein von Rosetta” für aktive Galaxienkerne entschlüsselt

21.06.2018 | Physik Astronomie

Schneller und sicherer Fliegen

21.06.2018 | Informationstechnologie

Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

21.06.2018 | Innovative Produkte

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