Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Krebs aus der Nachbarschaft

06.06.2017

Forscher beobachten Tumorbildung, bei der die auslösenden Signale aus angrenzendem Gewebe kommen

Der gängigen Lehrmeinung nach entsteht Krebs dadurch, dass einzelne Zellen durch Defekte in ihrer Erbsubstanz entarten, dadurch zusätzliche Fehler entstehen und letztlich die betroffenen Zellen beginnen, unkontrolliert zu wachsen. Diese Primärtumoren können streuen und an anderen Stellen im Körper Metastasen, so genannte Sekundärtumoren, bilden.


Grafik: Ralf Baumeister

Aber der Ursprung für Tumorbildung muss nicht notwendigerweise in den betroffenen Zellen selbst liegen, wie eine Studie der Universität Freiburg jetzt zeigt. Signale zur Entartung können auch von außen kommen – und besonders teilungsaktive, aber eigentlich intakte Stammzellen umprogrammieren.

Eigentlich hatten die Forscherinnen und Forscher nur die Rolle des Genschalters FOXO untersuchen wollen. Dessen Aktivierung führt in allen bislang untersuchten Organismen zu höherer Widerstandsfähigkeit gegen Stress. Beim Fadenwurm C. elegans verdoppelt FOXO-Aktivität die Lebenserwartung sogar. Zudem waren FOXO weitere positive Einflüsse nachgesagt worden, etwa bei der Unterdrückung von Tumorentstehung.

Nachdem aber bei verschiedenen Leukämien auch seine gegensätzliche, tumorfördernde Rolle beobachtet worden war, wollte die Arbeitsgruppe um die Freiburger Molekulargenetiker Dr. Wenjing Qi und Prof. Dr. Ralf Baumeister diese widersprüchlichen Resultate bei der Krebsentstehung in C. elegans näher untersuchen. In dem nur einen Millimeter kleinen Tier können Genfunktionen besonders leicht manipuliert und analysiert werden.

Tatsächlich reichte die Aktivierung von FOXO aus, um in den Stammzellen – fortwährend teilungsaktive Zellen mit der Fähigkeit, alle Zelltypen bilden zu können – einen Tumor entstehen zu lassen. Als die Forscher jedoch die Ursache für diesen Krebs lokalisieren wollten, stellten sie fest, dass diese nicht in den Tumorzellen selbst zu finden war, sondern in ganz anderen Geweben, darunter hauptsächlich Hautzellen. Die Forscher folgerten daraus, dass ein falsches Signal aus dem umliegenden Gewebe an die Stammzellen weitergegeben wird und dort einen Tumor bilden kann.

An diesem Signal beteiligt sind einige schon bekannte, aber auch mehrere neu entdeckte krebserzeugende Gene. „Mit C. elegans konnten wir genau diejenigen unter den 20.000 Genen der Erbsubstanz bestimmen, die für die Tumorbildung verantwortlich sind", erläutert Qi. „Noch haben wir die Suche nicht abgeschlossen, aber schon mehr als zehn solcher Risikogene gefunden." Einen Teil dieser Befunde veröffentlichte das Team nun in der Wissenschaftszeitschrift PLoS Genetics. Die Publikation entstand aus einem Projekt im Freiburger Sonderforschungsbereich 850 „Kontrolle der Zellmobilität bei Morphogenese, Tumorinvasion und Metastasierung".

„Stammzellen liegen in vielen Organen schlafend vor. Sie sind ein Reservoir des Immunsystems zum Ersatz defekter Körperzellen, und sie müssen auch die Zellen des Embryos bilden", erklärt Baumeister, der Leiter der Studie. „Wir gehen davon aus, dass ein fehlgeleitetes Signal aus normalerweise unverdächtigen Zellen, in unserem Beispiel Hautzellen, ausreicht, um das Teilungsprogramm von Stammzellen durcheinanderzubringen. Die betroffenen Stammzellen selbst brauchen dann keine Mutation aufzuweisen, um einen Tumor zu bilden. Sie wirken eher wie fehlgeleitete Feuerwerkskörper, die statt am Nachthimmel in einer Menschenmenge Funken sprühen."

Die Forscher wollen nun die Natur dieser grenzüberschreitenden Signale entschlüsseln und verstehen. „Alle bislang gefundenen Gene gibt es auch beim Menschen, und die bisherigen Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass Tumoren in gleicher oder ähnlicher Form auch bei uns entstehen könnten", sagt Baumeister. Der Mechanismus dieser Krebsentstehung lasse vermuten, dass Metastasen gebildet werden können, ohne dass vorher an einem anderen Ort ein Primärtumor aufgetreten war. Bei rund einem Drittel aller metastasierenden Tumoren werden nämlich nie solche primären Tumorherde gefunden.

Ralf Baumeister ist Professor für Bioinformatik und Molekulargenetik an der Fakultät für Biologie sowie Mitglied des Exzellenzclusters BIOSS Centre for Biological Signalling Studies der Universität Freiburg.

Originalveröffentlichung:
Qi, W., Yan, Y, Pfeifer, D., Donner v. Gromoff, E., Wang, Y, Maier, W. and Baumeister, R. (2017) C. elegans DAF-16/FOXO interacts with TGF-ß/BMP signaling to induce germline tumor formation via mTORC1 activation. PLoS Genet 13(5): e1006801. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1006801 (open access).

Kontakt:
Prof. Dr. Ralf Baumeister, Bioinformatik und Molekulargenetik / Zentrum für Biochemie und Molekulare Zellforschung
Dr. Wenjing Qi, Bioinformatik und Molekulargenetik
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg)
Tel.: 0761/203-8350 (Angelika Reichinger, Sekretariat, täglich 9 bis 13 Uhr)
E-Mail: baumeister@celegans.de, wenjing.qi@biologie.uni-freiburg.de, angelika.reichinger@biologie.uni-freiburg.de

Weitere Informationen:

https://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2017/krebs-aus-der-nachbarschaft?set_language=...

Rudolf-Werner Dreier | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau
Weitere Informationen:
http://www.uni-freiburg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Form bleiben
16.08.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

nachricht Intelligente Fluoreszenzfarbstoffe
16.08.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

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

Schatzkammer Datenbank: Digitalisierte Schwingfestigkeitskennwerte sparen Entwicklungszeit

16.08.2018 | Informationstechnologie

Interaktive Software erleichtert Design komplexer Gussformen

16.08.2018 | Informationstechnologie

Fraunhofer HHI entwickelt Quantenkommunikation für jedermann im EU-Projekt UNIQORN

16.08.2018 | Informationstechnologie

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