Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stoffwechselweg macht Brust-Tumore aggressiver

15.12.2015

Forscher der Universität Würzburg haben einen Stoffwechselweg aufgeklärt, der zu bewirken scheint, dass Brust-Tumore aggressiver werden. Die Studie identifiziert zudem mögliche Angriffspunkte für neue Krebsmedikamente. Sie erscheint in Kürze in der renommierten Fachzeitschrift Cancer Cell.

An der Arbeit waren auch Wissenschaftler aus Berlin, Cambridge und San Francisco beteiligt. Das Forschungsteam hat in seiner Studie ein Protein namens MYC unter die Lupe genommen.


Schnitt durch die Brustdrüse einer Maus. Die Regionen, in denen sich die Stammzellen befinden, sind rot angefärbt. In diesem Bild werden durch gezielte gentechnische Veränderungen große Mengen MYC gebildet, das die Differenzierung der Stammzellen in Brustgewebe kontrolliert. (Bild: Biozentrum der Universität Würzburg)


Die Stammzellen der Brust befinden sich normalerweise im Ruhezustand. Wenn sie durch MYC das Signal bekommen, dass sie neues Gewebe bilden sollen, beginnen sie sich zu teilen. Bei ihrer Teilung verbrauchen die Zellen sehr viel Energie. Diese erhalten sie aus speziellen Zellkraftwerken, den Mitochondrien (in der Abbildung orange angefärbt). Die hohe Energienachfrage bewirkt letztlich auf einem indirekten Weg, dass die Zellen ihre Stammzelleigenschaften verlieren und nur noch Brustgewebe bilden können. (Bild: Biozentrum der Universität Würzburg)

MYC ist ein starkes Onkogen: Es bewirkt unter bestimmten Bedingungen, dass Zellen sich unkontrolliert vermehren. Das ist beispielsweise in manchen hoch aggressiven Brusttumoren der Fall: Je mehr MYC die Krebszellen bilden, desto bösartiger werden sie und desto schwerer sind sie zu behandeln.

Gleichzeitig übernimmt MYC jedoch eine wichtige Rolle im Körper: Es ist an der Regulation von adulten Stammzellen beteiligt. Normalerweise legen sich Zellen irgendwann im Laufe ihres Lebens auf einen bestimmten Karriereweg fest – sie werden etwa zu Haut-, Leber- oder Nervenzellen. Diesen Weg können sie nicht verlassen; aus einer Hautzelle wird also beispielsweise nie eine Leberzelle.

Adulte Stammzellen dagegen sind pluripotent – ihr Schicksal ist noch nicht komplett entschieden. Die adulten Stammzellen der Brust zum Beispiel können sich noch in die verschiedenen Gewebetypen der Brustdrüse differenzieren. MYC kontrolliert diesen Vorgang. „Wir haben zeigen können, wie MYC das genau macht“, erklärt Dr. Björn von Eyss vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität Würzburg.

Demnach kurbelt MYC einerseits die Teilung der Stammzelle an. Dazu benötigt diese jede Menge Energie. Der gesteigerte Energieverbrauch bewirkt, dass ein Enzym namens AMPK aktiv wird. Dieses Enzym schaltet seinerseits auf indirektem Wege das Stammzellprogramm ab. Dadurch werden die neuen Zellen auf ihre Karriere festgelegt: Sie differenzieren sich zu Brustgewebe und verlieren ihre Stammzelleigenschaften.

Gefährlicher Schutzmechanismus

„Die Teilung der Stammzelle und ihre Differenzierung sind also aneinander gekoppelt“, betont Björn von Eyss. „Wir interpretieren das als Schutzmechanismus gegen Krebs: Aus der Stammzelle können nicht einfach unkontrolliert beliebige Gewebetypen hervorgehen, die sich immer weiter teilen.“

Erstaunlicherweise scheint dieser Mechanismus in Tumorzellen der Brust aber gerade den gegenteiligen Effekt zu haben. Auch dort bewirkt MYC, dass das AMPK-Enzym aktiv wird. Dadurch wird der Tumor aber noch aggressiver und schwerer zu behandeln. Warum das so ist, wollen die Würzburger Forscher in Zukunft genauer untersuchen.

Ein hoher MYC-Spiegel verschlechtert die Prognose von Brustkrebs-Patienten daher erheblich. „Wenn wir in Mäusen die Aktivität von MYC auf gentechnischem Wege unterbinden, werden dagegen die Tumoren wieder gutartiger“, sagt von Eyss. MYC eignet sich jedoch – unter anderem aufgrund seiner vielfältigen Wirkungen – leider nicht als Ansatzpunkt für Medikamente.

Die Forscher nehmen nun daher stattdessen den von ihnen identifizierten Signalweg ins Visier. „Wir suchen gezielt nach Wirkstoffen, die zum Beispiel die Aktivität von AMPK senken“, erklärt von Eyss. „Möglicherweise können wir mit solchen Wirkstoffen erreichen, dass die Tumoren weniger aggressiv wachsen und besser auf Medikamente ansprechen.“

Björn von Eyss, Laura A. Jaenicke, Roderik M. Kortlever, Nadine Royla, Katrin E.Wiese, Sebastian Letschert, Leigh-Anne McDuffus, Markus Sauer, Andreas Rosenwald, Gerard I. Evan, Stefan Kempa, and Martin Eilers: A MYC-driven change in mitochondrial dynamics limits YAP/TAZ function in mammary epithelial cells and breast cancer; Cancer Cell; http://dx.doi.org/10.1016/j.ccell.2015.10.013

Von: Frank Luerweg

Kontakt

Dr. Björn von Eyss, Biozentrum der Universität Würzburg, T (0931) 31-82695, bjoern.voneyss@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Weitere Informationen:

http://dx.doi.org/10.1016/j.ccell.2015.10.013

Robert Emmerich | Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

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