Zelltod verhindert Krebs

In Körperzellen sorgt ein Schutzfaktor, das so genannte Tumorsuppressor-Protein p53, dafür, dass Zellen mit defekter Erbsubstanz entsorgt werden. Wie dieser Schutzmechanismus ausgelöst wird, galt bisher weitgehend als aufgeklärt.

Nun haben Wissenschaftler des Instituts für Toxikologie und Genetik (ITG) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) einen neuen Weg entdeckt, wie die interne Signalkette in Gang kommt. Die Erkenntnisse könnten zukünftig dazu dienen, schonendere Krebstherapien zu entwickeln, da die konventionelle Krebsbehandlung auch gesundes Gewebe schädigen kann.

Das Eiweiß p53 gilt als einer der wichtigsten Schutzfaktoren, mit dem der Körper das Entarten eigener Zellen verhindert. Die Regulation von p53 wird daher intensiv untersucht. Zumeist lösen Schäden in der Erbsubstanz das übermäßige Zellwachstum aus. Treten solche DNA-Schäden auf, etwa durch äußere Einflüsse wie radioaktive Bestrahlung oder durch zufällige Fehler in der Zusammensetzung der Erbsubstanz, wird der Abbau von p53 verhindert und damit automatisch dessen Konzentration erhöht.

Über eine mehrstufige biochemische Signalkette erhält dann der Zellkern die Information, die Vermehrung der Erbsubstanz einzustellen. Als Folge teilen sich die betroffenen Zellen nicht mehr und sterben ab. „Wenn wir genau verstehen, wie p53 den Zelltod reguliert, können wir über diesen Weg auch das Wachstum von Tumoren verhindern“, so Dr. Christine Blattner vom ITG. Als eines der initiativen Elemente in der Signalkette vermuteten Wissenschaftler bisher das Enzym ATM-Kinase. In eigenen Versuchen widerlegte das Team um Blattner dieses Erklärungsmodell. Die ITG-Wissenschaftler wählten für ihre Untersuchungen menschliche Zell-Linien, denen das Enzym ATM-Kinase wegen eines Gendefekts fehlt, und analysierten das Verhalten von p53, nachdem sie die Zellen bestrahlt hatten. Dabei zeigte sich, dass auch in diesen Zellen die Konzentration von p53 nach Bestrahlung ansteigt. In weiteren Untersuchungen konnten die Wissenschaftler aufklären, welche Faktoren p53 wirklich regulieren.

„Dieser Mechanismus ist sehr interessant für die Krebsbehandlung“, erklärt Christine Blattner, „denn sowohl Bestrahlungen als auch einige Chemotherapeutika können DNA-Schäden verursachen und dadurch Folgetumore auslösen.“ Zwar ist p53 in Tumorzellen oft defekt. Bei Krebszellen mit intaktem p53 könnte das gezielte Erhöhen dieses Schutzfaktors jedoch zukünftig ein aussichtsreicher Behandlungsansatz sein, um entartetes Gewebe abzutöten, ohne gesunde Zellen zu schädigen.

Die Ergebnisse der Studie sind in der Ausgabe 22 der Proceedings of the National Academy of Sciences erschienen.

Im Karlsruher Institut für Technologie (KIT) schließen sich das Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft und die Universität Karlsruhe zusammen. Damit wird eine Einrichtung international herausragender Forschung und Lehre in den Natur- und Ingenieurwissenschaften aufgebaut. Im KIT arbeiten insgesamt 8000 Beschäftigte mit einem jährlichen Budget von 700 Millionen Euro. Das KIT baut auf das Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Die Karlsruher Einrichtung ist ein führendes europäisches Energieforschungszentrum und spielt in den Nanowissenschaften eine weltweit sichtbare Rolle. KIT setzt neue Maßstäbe in der Lehre und Nachwuchsförderung und zieht Spitzenwissenschaftler aus aller Welt an. Zudem ist das KIT ein führender Innovationspartner für die Wirtschaft.

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Inge Arnold
Forschungszentrum Karlsruhe
Stabsabteilung Presse, Kommunikation und Marketing
Postfach 3640, 76021 Karlsruhe
Tel.: +49 7247 82-2861
Fax: +49 7247 82-5080
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Dr. Elisabeth Zuber-Knost idw

Weitere Informationen:

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