Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tumorzellen auf Diät

23.04.2013
Tumorzellen benötigen viel Energie, damit sie sich teilen und ungebremst vermehren können. Diese Energie gewinnen sie auf einem anderen Weg als gesunde Zellen. Ob sich dieser Weg als Ansatz für eine neue Therapie eignet, untersuchen Wissenschaftler der Uni Würzburg am Beispiel des Multiplen Myeloms.

Die Idee klingt bestechend einfach: In einem Multiplen Myelom sind die Tumorzellen auf einen permanenten Nachschub an Glukose und Glutamin angewiesen, damit sie sich teilen und wachsen können. Entzieht man der Zelle Glutamin, stirbt sie. Glutaminase ist das zentrale Enzym des Glutamin-Stoffwechsels und in Tumorzellen häufig erhöht aktiv.

Ob sich Glutaminase als therapeutische Zielstruktur eignet, untersucht Dr. Madlen Effenberger in einem neuen Forschungsprojekt am Universitätsklinikum Würzburg. Die Deutsche Krebshilfe finanziert das Projekt mit 250.000 Euro.

In Vorexperimenten konnte die junge Wissenschaftlerin bereits zeigen, dass ein bestimmter Wirkstoff Glutaminase in Zellkulturen hemmen kann. In den kommenden Jahren wird sie untersuchen, ob das auch im lebenden Organismus klappt und welche Nebenwirkungen dabei möglicherweise auftreten. „Wir glauben, dass eine Blockade der Glutaminase Myelomzellen stärker trifft als die gesunden Zellen“, sagt Effenberger.

Unterschiede im Stoffwechsel

Warum das so ist? Vermutlich weil sich der Energiestoffwechsel von Tumorzellen deutlich von dem der normalen Zellen unterscheidet. Während eine gesunde Zelle Glukose in Anwesenheit von Sauerstoff über die Mitochondrien – den Kraftwerken der Zelle – vollständig „verbrennt“ und auf diese Weise Energie gewinnt, generieren Tumorzellen bevorzugt Milchsäure. Dieser Weg des Glukoseabbaus wird als „Warburg Effekt“ bezeichnet, ist in Tumorzellen verstärkt und unabhängig von Sauerstoff.

Damit die Mitochondrien weiter effektiv arbeiten, muss im Gegenzug der Glutamin-Stoffwechsel angekurbelt werden. Für die Tumorzellen scheint dieser Weg von Vorteil zu sein, weil dadurch ausreichend Energie und wichtige Zellbausteine erzeugt werden, die für den Aufbau neuer Zellen nötig sind. Das schnelle Wachstum der Tumorzellen ist abhängig von einem steten Nachschub an Glukose und Glutamin. Bleibt er aus, sterben sie innerhalb kurzer Zeit.

Der genetische Hintergrund

Ein Zuviel an Glutaminase: Das findet sich vor allem in Tumorzellen, in denen das Myc-Gen überaktiv ist. Dieses Gen erzeugt den so genannten Transkriptionsfaktor Myc. Der reguliert eine Vielzahl anderer Gene und treibt auf diese Weise das Wachstum und die Vermehrung von Zellen voran. Gerät das Myc-Gen außer Kontrolle, lässt es Zellen ungebremst wachsen – darum wird es auch als „Krebsgen“ bezeichnet.

„Bisherige Versuche, Myc als therapeutische Zielstruktur zu nutzen, haben leider nicht funktioniert. Deshalb zielt dieser Versuch darauf ab, weiter unten in der Kette anzugreifen“, sagt Professor Ralf Bargou. Bargou ist Inhaber des Lehrstuhls für Translationale Onkologie am Universitätsklinikum Würzburg; gleichzeitig leitet er die Klinische Forschergruppe „Multiples Myelom“, die seit vier Jahren an der Universität Würzburg existiert.

Dennoch: Der genetische Hintergrund kann heutzutage bei Krebserkrankungen nicht mehr vernachlässigt werden. „Man hat gelernt zu verstehen, dass die Mehrzahl der malignen Erkrankungen auf Störungen in einem komplexen Netzwerk basieren“, sagt Bargou. Das sei auch im Fall des Multiplen Myeloms so. Gleichzeitig ist Krebs nicht gleich Krebs: Auch wenn sich das genetische Muster wiederhole, unterscheide sich doch jeder Patient vom anderen. Deshalb sei es eigentlich primäres Ziel der Forschung, einen zentralen Schalter zu finden, mit dem sich das Netzwerk abschalten lässt.

Das Multiple Myelom

Das Multiple Myelom tritt typischerweise im höheren Lebensalter auf; etwa drei Viertel der Patienten sind älter als 60 Jahre. Nach Schätzungen des Robert-Koch-Instituts erkranken pro Jahr in Deutschland knapp 3.400 Menschen daran. Auslöser sind geschädigte B-Plasmazellen – Zellen des Immunsystems –, die sich unkontrolliert im Knochenmark vermehren. Dort stören sie unter anderem die Bildung von roten Blutkörperchen und regen das Wachstum von Zellen an, die den Knochen abbauen.

Die Betroffenen leiden häufig aufgrund dieses Knochenabbaus unter Knochenschmerzen; im fortgeschrittenen Stadium können die Knochen auch ohne äußere Einwirkung brechen. Der Mangel an roten Blutkörperchen kann zu ständiger Müdigkeit führen. Weitere Merkmale sind Übelkeit und Erbrechen, häufige Infekte und eine gesteigerte Neigung zu Blutungen.

Eine vollständige Heilung ist bislang noch nicht möglich. Allerdings können Mediziner je nach Art des Myeloms mit einer Kombination aus Chemo- und Stammzelltherapie das Fortschreiten der Krankheit in vielen Fällen bremsen.

Langjährige Expertise in Würzburg

Universität und Universitätsklinikum Würzburg verfügen über vielfältige Expertise auf dem Gebiet des Multiplen Myeloms. Forschung und Behandlung von Patienten bilden seit vielen Jahren einen Schwerpunkt der Arbeit von Ralf Bargou und Professor Hermann Einsele, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik II und Leiter der Deutschen Studiengruppe Multiples Myelom. Aus dem ganzen Bundesgebiet kommen deshalb Patienten nach Würzburg, um sich hier behandeln zu lassen.

Das Forschungsprojekt von Madlen Effenberger ist jedoch nicht nur für diese Patienten von Bedeutung. „Biologie und Genetik des Multiplen Myeloms sind modellhaft für andere Erkrankungen. Man findet ähnliche Prozesse beispielsweise auch beim Magenkarzinom“, sagt Bargou. Dementsprechend ließen sich die Erkenntnisse, die Madlen Effenberger in den kommenden drei Jahren gewinnen wird, auf andere Krankheiten übertragen.

Kontakt

Prof. Dr. Ralf C. Bargou, T: (0931) 201-45140, Bargou_R@klinik.uni-wuerzburg.de
Dr. Madlen Effenberger, T: (0931) 201-71220, madlen.effenberger@uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften