Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zwiegespalten auf böser Mission - Wie ein wichtiger Tumorfaktor Krebswachstum fördert

13.01.2009
Krebszellen stammen von normalen Körperzellen ab und sind deshalb vom Immunsystem wie auch der Medizin so schwer zu bekämpfen. Einige Unterschiede - die als therapeutische Angriffspunkte dienen könnten - gibt es aber.

So wird etwa das Transmembranprotein EpCAM, kurz für "Epithelial Cell Adhesion Molecule", besonders häufig und in stark erhöhter Zahl von Tumorzellen produziert. Für die Patienten bedeutet dieser Befund oft eine verminderte Überlebenszeit. Bislang aber war unklar, welche molekularen Funktionen EpCAM in den Tumorzellen übernimmt.

Ein internationales Team unter der Leitung Dr. Olivier Gires vom Helmholtz Zentrum München (Klinische Kooperationsgruppe Molekulare Onkologie) und von der LMU konnte nun in Zusammenarbeit mit der Firma Micromet zeigen, wie das Molekül die Zellteilung - und damit das Krebswachstum - fördert. "Diese Funktion von EpCAM könnte erklären, warum das Protein so häufig und verstärkt in Tumorzellen produziert wird", sagt Gires. "Das Protein dient bereits als Zielmolekül für therapeutische Antikörper, die derzeit als potentielles Krebsmedikament getestet werden. Dank der neuen Erkenntnisse zur Funktion von EpCAM sollte die Arbeit an Therapeutika aber deutlich verbessert und die Vermeidung unerwünschter Nebenwirkungen erleichtert werden." (Nature Cell Biology online, 11. Januar 2009)

Stamm- und Vorläuferzellen sind undifferenzierte Zellen, die sich in alle Zelltypen des Körpers entwickeln können. Sie tragen in ihrer Membran in hoher Molekülzahl das Protein EpCAM. Sobald aus den Stammzellen differenzierte Gewebezellen werden, stellen die Zellen die Expression von EpCAM weitestgehed ein. "Die Produktion des Proteins steht unter strenger Kontrolle", meint Gires. "Wahrscheinlich tritt es nur vorübergehend auf, wenn sich die Zelle in einer Phase der Proliferation befindet, also wächst und sich teilt." Es scheint aber, dass manche Zellen diese strikte Regulierung umgehen können. Denn auch Krebszellen und ihre Vorläufer produzieren häufig EpCAM in hoher Zahl. Dazu gehören unter anderem die Karzinome, die rund 80 Prozent aller bösartigen Tumoren ausmachen.

Es ist schon länger bekannt, dass eine überschießende Produktion von EpCAM typisch ist für viele Krebsarten, etwa Tumoren im Dickdarm und in der Brust. Bislang aber war die molekulare Funktion dieses Proteins in den Krebszellen weitgehend unklar. Weil EpCAM im gesunden Gewebe für die Adhäsion, also den Zusammenhalt der Zellen, wichtig ist, wurde in den Tumoren in erster Linie eine ähnliche Aufgabe vermutet - was aber die schlechte Prognose für Patienten mit EpCAM-tragenden Krebszellen nicht zufriedenstellend erklären kann.

In einer vorangegangenen Arbeit hat ein Team um Gires bereits gezeigt, dass EpCAM auch eine wichtige Rolle für das Krebswachstum spielt. Das Protein aktiviert unter anderem das Gen c-myc, was dann zur Zellproliferation führt. In der vorliegenden Arbeit konnten die Forscher die molekulare Basis für EpCAM-vermittelte Effekte umfassend aufklären. So zeigte sich, dass das Transmembranprotein durch zwei Enzyme in zwei Teile gespalten wird. Der außerhalb der Zelle befindliche Anteil EpEX löst sich ab. Der in der Zelle freigesetzte Teil EpICD wandert über mehrere Schritte - und mit Hilfe von Faktoren des sogenannten Wnt-Signalwegs - in den Zellkern und reguliert dort die Transkription von c-myc und anderen Genen.

"In gesunden Darmzellen zum Beispiel tritt dieser Effekt nicht auf", berichtet Gires. "Eine mögliche Erklärung ist, dass Faktoren fehlen, die EpICD das Eindringen in den Zellkern ermöglichen. So wurde bei Patienten mit einem Karzinom im Dickdarm gezeigt, dass EpICD nur bei Tumorzellen, nicht aber bei gesunden Zellen in den Kern wandert." Wie wichtig die Rolle des Transmembranproteins für die Krebsentstehung ist, zeigt sich auch daran, dass sowohl EpCAM als auch das Bruchstück EpICD Tumoren auslösen können, wenn sie in immundefiziente Mäuse injiziert werden.

"Bislang wurde EpCAM vorwiegend als relativ reaktionsträges Molekül gesehen, das nur für den Zusammenhalt von Zellen wichtig ist", so Gires. "Diese Sichtweise sollte sich jetzt gründlich ändern. Unsere Ergebnisse zeigen, warum EpCAM so häufig und in so großer Menge in Karzinomen produziert wird. Die Erkenntnisse zur genauen Funktion des Proteins könnten zudem die Entwicklung von Therapeutika deutlich verbessern - und auch helfen, unerwünschte Nebenwirkungen dieser Wirkstoffe zu vermeiden.

Die Tatsache, dass Krebsstammzellen EpCAM in Kombination mit weiteren Markern sehr stark überexprimieren, wird das Interesse für das Signal übertragende Protein nur noch steigern. Denn seit einigen Jahren häufen sich die Hinweise, dass diese genetisch veränderten Stammzellen für die Entstehung aller bösartigen Tumoren essentiell sind wie auch für deren Wiederkehr nach einer Therapie. Krebsstammzellen stellen damit vielversprechende neue Ziele therapeutischer Ansätze dar. "EpCAM kommt in eine neue Ära", meint Gires.

Publikation:
"Nuclear signalling by tumour-associated antigen EpCAM",
Dorothea Maetzel, Sabine Denzel, Brigitte Mack, Martin Canis, Philip Went, Michael Benk, Cuong Kieu, Peer Papior, Patrick A. Baeuerle, Markus Munz and Olivier Gires,

Nature Cell Biology online, 11. Januar 2009

Ansprechpartner:
Privatdozent Dr. Olivier Gires
Klinische Kooperationsgruppe Molekulare Onkologie, Helmholtz Zentrum München und Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, LMU
Tel.: 089 / 7095 - 3895
Fax: 089 / 7095 - 6896
E-Mail: olivier.gires@med.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.med.uni-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsforschung in der Schwerelosigkeit
18.12.2017 | Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

nachricht Von Alaska bis zum Amazonas: Pflanzenmerkmale erstmals kartiert
18.12.2017 | Max-Planck-Institut für Biogeochemie

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: „Carmenes“ findet ersten Planeten

Deutsch-spanisches Forscherteam entwirft, baut und nutzt modernen Spektrografen

Seit Januar 2016 nutzt ein deutsch-spanisches Forscherteam mit Beteiligung der Universität Göttingen den modernen Spektrografen „Carmenes“ für die Suche nach...

Im Focus: Fehlerfrei ins Quantencomputer-Zeitalter

Heute verfügbare Ionenfallen-Technologien eignen sich als Basis für den Bau von großen Quantencomputern. Das zeigen Untersuchungen eines internationalen Forscherteams, deren Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift Physical Review X veröffentlicht wurden. Die Wissenschaftler haben für Ionenfallen maßgeschneiderte Protokolle entwickelt, mit denen auftretende Fehler jederzeit entdeckt und korrigiert werden können.

Damit die heute existierenden Prototypen von Quantencomputern ihr volles Potenzial entfalten, müssen sie erstens viel größer werden, d.h. über deutlich mehr...

Im Focus: Error-free into the Quantum Computer Age

A study carried out by an international team of researchers and published in the journal Physical Review X shows that ion-trap technologies available today are suitable for building large-scale quantum computers. The scientists introduce trapped-ion quantum error correction protocols that detect and correct processing errors.

In order to reach their full potential, today’s quantum computer prototypes have to meet specific criteria: First, they have to be made bigger, which means...

Im Focus: Search for planets with Carmenes successful

German and Spanish researchers plan, build and use modern spectrograph

Since 2016, German and Spanish researchers, among them scientists from the University of Göttingen, have been hunting for exoplanets with the “Carmenes”...

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Neue Konfenzreihe in Berlin: Landscape 2018 - Ernährungssicherheit, Klimawandel, Nachhaltigkeit

18.12.2017 | Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Konfenzreihe in Berlin: Landscape 2018 - Ernährungssicherheit, Klimawandel, Nachhaltigkeit

18.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten

„Carmenes“ findet ersten Planeten

18.12.2017 | Physik Astronomie

Fehlerfrei ins Quantencomputer-Zeitalter

18.12.2017 | Physik Astronomie