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Zellen können ihren Tod "umprogrammieren"

23.07.2009
Proteine, die den programmierten Zelltod von krankhaft wuchernden Zellen verhindern, spielen bei Krebserkrankungen eine wichtige Rolle.

Diese Proteine können chemisch unterdrückt werden, um das Abtöten von Tumoren zu erleichtern. Dies gilt als neuer, vielversprechender Weg in der Krebstherapie. Eine internationale Forschergruppe mit Berner Beteiligung hat nun weitere Hinweise darauf gefunden, dass dieser Weg wirksam ist.

Fast jede Zelle im menschlichen Körper enthält ein "Selbstzerstörungsprogramm" und wartet sozusagen auf das Signal, das ihren Tod auslöst. Krebszellen jedoch haben einen Weg gefunden, dieses Programm auszuschalten. Normalerweise wird der programmierte Zelltod (Apoptose) durch Signale innerhalb oder ausserhalb der Zelle ausgelöst. Innerhalb etwa durch eine Schädigung der DNA durch UV- oder Röntgenstrahlung. Ausserhalb, indem externe Signale wie ein Schlüssel auf ein genau passendes Schloss, sogenannte Todesrezeptoren auf der Zelloberfläche, einwirken. Dieser Schlüssel-Schloss-Mechanismus ist für das Immunsystem äusserst wichtig, um Zellen mit bestimmten Rezeptoren gezielt abtöten zu können.

Bestimmte Zellen sind nun aber für ihre Selbstzerstörung auf einen kombinierten Signal-Weg innerhalb und ausserhalb zugleich angewiesen. Dazu gehören Leberzellen und insulinproduzierende Zellen der Bauchspeicheldrüse. Eine internationale Forschergruppe um Prof. Dr. Andreas Strasser vom "Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research" in Melbourne (Australien) und Prof. Dr. Thomas Kaufmann vom Institut für Pharmakologie der Universität Bern hat nun herausgefunden, warum diese Zellen einen eigenen Weg beim Zelltod beschreiten. Durch ihre Untersuchungen haben sie zudem weitere Grundlagen geliefert, die zu einer neuartigen und vielversprechenden medikamentösen Therapie gegen Krebs beitragen könnten. Die Ergebnisse der Studie wurden nun im Fachjournal "Nature" publiziert.

Protein als Auslöser

Ein einziges Protein ist dafür verantwortlich, wenn sich Leber- und bestimmte Bauchspeicheldrüsenzellen "umprogrammieren" - von einem relativ einfachen, extern ausgelösten Zelltod auf einen komplexeren, sowohl extern als auch intern ausgelösten Zelltod. Das entsprechende Protein, XIAP, gehört zur Familie der "inhibitor of apoptosis proteins" (IAP), welche den programmierten Zelltod unterdrücken. Wird XIAP nun selber in Leberzellen und Zellen der Bauchspeicheldrüse unterdrückt, ändert sich der Ablauf des Zelltods. Dies wurde durch genetische Versuche in der Maus gezeigt und durch Versuche mit einem neuartigen pharmakologischen IAP-Unterdrücker, welcher unter anderem XIAP hemmt, bestätigt. Leber- und Bauchspeicheldrüsen-Zellen, in denen wegen dieses Unterdrückers XIAP inaktiv war, schalteten vom "komplexen" auf den "einfachen" Zelltod. Diese Wirkung von solchen IAP-Unterdrückern auf die Zelltod-Hemmer könnte in Zukunft für die Bekämpfung von Krebs von grosser Bedeutung sein.

Den Zelltod-Unterdrücker unterdrücken

Viele Krebszellen weisen erhöhte Mengen an IAP-Proteinen auf und sind deshalb resistent gegenüber Strahlen- oder Chemotherapie. Chemische IAP-Hemmer, die als "Unterdrücker der Zelltod-Unterdrücker" eingesetzt werden, gelten daher als vielversprechender neuer Weg in der Krebstherapie. "Unsere Studie liefert einen weiteren Hinweis darauf, dass IAP-Hemmer für den Zelltod-Start in bestimmten Zellen sehr wirksam sind", erklärt Thomas Kaufmann. Man müsse sie aber vorsichtig einsetzen, da sie auch gesunde Zellen für Zelltod sensibilisieren können. Dies scheint gerade in Leberzellen der Fall zu sein, weshalb Vorsicht geboten sei bei bereits bestehenden Leberschäden: "IAP-Proteine verhindern den Zelltod von Leberzellen - hemmt man sie, könnte dies gefährlich werden für Personen, die bereits unter Leberproblemen leiden", so Kaufmann.

Quellenangabe:
Philipp J. Jost, Stephanie Grabow, Daniel Gray, Mark D. McKenzie, Ueli
Nachbur, David C.S. Huang, Philippe Bouillet, Helen E. Thomas, Christoph
Borner, John Silke, Andreas Strasser, and Thomas Kaufmann: XIAP discriminates between type I and type II FAS-induced apoptosis, Nature, 22. Juli 2009, doi: 10.1038/nature08229

Nathalie Matter | idw
Weitere Informationen:
http://www.medienmitteilungen.unibe.ch
http://www.pki.unibe.ch

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