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Wie Stammzellen Krebserkrankungen beeinflussen

14.02.2011
Prof. Dr. Thomas Dittmar erforscht, wie Stammzellen als "Reparaturkolonne" des Körpers die Entwicklung und Wanderung von Krebszellen beeinflussen

In seiner medizinnahen biowissenschaftlichen Forschung untersucht Prof. Dr. Thomas Dittmar blutbildende Stammzellen: Wie man sie optimal für Transplantationen bei Leukämie-Patienten züchten kann, aber auch, welche Rolle sie im Krebsgeschehen spielen. "Wir konnten in meiner Arbeitsgruppe jetzt nachweisen, dass Brustkrebszellen sowohl mit Brustgewebestammzellen als auch mit blutbildenden Stammzellen spontan verschmelzen."

Zum Hintergrund: Tumorgewebe ähnelt chronisch entzündetem Gewebe. Tumore werden auch als "Wunden, die nicht heilen" bezeichnet. Bekannt ist bisher schon, dass durch die chronische Entzündung Zellen des Immunsystems sowie blutbildende Stammzellen aus dem Knochenmark aktiviert werden. "Die Stammzellen werden angelockt, da sie eine Art Reparaturkolonne im Körper darstellen, die für die Neubildung von Gewebe zuständig ist. Dabei stellt die Zellfusion eine Möglichkeit dar, wie Stammzellen zerstörtes Gewebe regenerieren", erklärt Dittmar.

Das Bedeutsame an der Beobachtung: Aus der Verbindung von Stammzelle und Tumorzelle entstehen "Hybridzellen", die im Vergleich zu den Elternzellen neue, veränderte Eigenschaften aufweisen: "Wir konnten sehen, dass hierbei Hybridzellen entstehen, die gegen gängige Chemotherapeutika resistent sind. Außerdem sprechen sie auf Stoffe an, die mit der Ausbreitung von Brustkrebszellen in die Lymphknoten, also der so genannten Metastasierung, im Zusammenhang stehen", beschreibt Dittmar das Ergebnis seiner Arbeit.

Somit könnte die Fusion zwischen Stammzellen und Tumorzellen daher maßgeblich zum Verlauf der Krebserkrankung beitragen. Hybridzellen könnten stärker metastasieren, d.h. mehr und schneller Tochtergeschwülste bilden als normale Tumorzellen. "De facto ist es so, dass Krebspatienten in der Regel an den Metastasen und nicht am Primärtumor sterben", so Dittmar. "Grund hierfür ist, dass der Primärtumor zumeist operativ entfernt werden kann, was jedoch bei den Metastasen aufgrund ihrer Größe und Anzahl nicht möglich ist." Darüber hinaus wären Hybridzellen durch die erhöhte Resistenz gegenüber Zytostatika in der Lage, die Chemotherapie zu überleben und nachfolgend die Bildung von Rezidiven, also die erneute Tumorerkrankung, zu verursachen.

"Es ist ebenfalls denkbar, dass der Prozess der Fusion zwischen Tumorzellen und Stammzellen gerade während der Krebstherapie zum Tragen kommt", so der Wittener Forscher. Bedingt durch Chemotherapie oder Bestrahlung sterben Tumorzellen ab, wodurch es zu einer verstärkten Entzündungsreaktion im Tumorgewebe kommt. Diese Entzündung lockt verstärkt blutbildende Stammzellen an und erhöht so möglicherweise die Anzahl von Zellfusionen zwischen Stammzellen und Tumorzellen. "Letztlich stellen die Chemotherapie oder die Bestrahlung einen Selektionsprozess für Tumorzellen dar. Durch Fusion mit Stammzellen oder anderen Zellen, könnten entstehende Hybridzellen einen Überlebensvorteil besitzen, so dass sie die Krebsbehandlung überleben", vermutet Dittmar. "Ein derartiger Ansatz könnte auch erklären, warum Rezidive mitunter unempfindlicher gegenüber der ursprünglichen Chemotherapie/ Bestrahlung geworden sind und sich bösartiger als der Ursprungstumor verhalten." Diese Eigenschaften von wiederkehrenden Tumoren stimmen gut mit den Eigenschaften von Hybridzellen überein.

Der Forschergruppe um Dittmar geht es bei ihrer weiteren Arbeit darum, den Steuerungsmechanismus der Zellfusion besser zu verstehen. "Wenn wir besser wissen, wie die Zellfusionen im Körper gesteuert werden, können wir die Stammzellen vielleicht besser nutzen oder zumindest ihre beobachteten möglichen schädlichen Wirkungen unterbinden. Aber bis dahin ist es noch ein langer Weg, denn Krebszellen haben die Eigenschaft, mit vielen Zellen - nicht nur den Stammzellen - zu fusionieren. Da können viele Wechselwirkungen entstehen. Aber wir verfolgen in unserer Arbeit die Fusion mit den Stammzellen, da die ersten Anzeichen viel versprechend sind", beschreibt Dittmar den weiteren Weg seiner Forschung in Witten.

Weitere Informationen bei Prof. Dr. Thomas Dittmar, 02302/926- 165, thomas.dittmar@uni-wh.de, http://www.uni-wh.de/gesundheit/institut-immunologie/forschung/ag-stammzellen/

Kay Gropp | Uni Witten/Herdecke
Weitere Informationen:
http://www.uni-wh.de/gesundheit/institut-immunologie/forschung/ag-stammzellen/

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