Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neutrale Evolution unterstützt Krebsmedikament

16.02.2010
Der Wirkstoff Imatinib kann chronisch myeloische Leukämie nicht nur aufhalten, sondern in vielen Fällen sogar heilen

Patienten mit chronisch myeloischer Leukämie können gezielt mit dem Wirkstoff Imatinib behandelt werden. Bislang nahm man an, dass Imatinib diese Form von Blutkrebs nicht heilen kann, die in den Stammzellen des Knochenmarks entsteht. Deshalb müssen die Patienten Imatinib dauerhaft einnehmen. Ein Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön hat nun mit Hilfe mathematischer Modelle gezeigt, dass die entarteten blutbildenden Stammzellen nach einer ausreichend langen Behandlung mit Imatinib mit hoher Wahrscheinlichkeit verschwinden. Der Erfolg von Imatinib beruht auf so genannter neutraler Evolution, denn die mutierten blutbildenden Stammzellen teilen sich genauso oft wie die gesunden. Diese theoretischen Ergebnisse können erklären, warum die Krankheit bei einigen Patienten in klinischen Studien auch nach Absetzen des Medikaments nicht wieder auftritt. Die Wahrscheinlichkeit, die Krankheit dauerhaft zu heilen, steht damit direkt im Zusammenhang mit der Dauer der Therapie. (Haematologica, 11. Februar 2010 online veröffentlicht)


Knochenmark eines Patienten mit chronisch myeloische Leukämie. Es enthält abnormale Zelltypen und bestimmte Zellen treten häufiger auf als bei gesunden Menschen. Bild: David Dingli (Mayo Clinic Rochester, USA)

Jeder Mensch besitzt im Knochenmark blutbildende Stammzellen, deren Gesamtzahl relativ konstant bleibt. Wann immer sich eine Stammzelle teilt, differenziert sich eine andere und bildet Vorläuferzellen, aus denen wiederum weiter differenzierte Blutzellen hervor gehen. Auch diese Zellen können sich weiter teilen bis hin zu ausdifferenzierten Zellen, wie z.B. den roten Blutzellen. Bei Patienten mit chronisch myeloischer Leukämie lagern sich in den blutbildenden Stammzellen zwei Chromosomen zusammen. Dadurch entsteht das krankheitstypische "Philadelphia-Chromosom", bei dem die Gene BCR und ABL fusioniert sind. Während das neugebildete BCR-ABL-Protein auf die Stammzellen vermutlich keinen Effekt hat, teilen sich die entarteten Vorläuferzellen und weißen Blutkörperchen in anderer Weise und ihre Anzahl im Blutkreislauf steigt krankhaft an. Dieser Gendefekt ist für 20% der Leukämie-Erkrankung bei Erwachsenen verantwortlich.

Die Erkrankung kann seit einigen Jahren gezielt mit dem Wirkstoff Imatinib oder Varianten davon behandelt werden, die das Wachstum von Vorläuferzellen und fertigen weißen Blutkörperchen mit dem Philadelphia-Chromosom verhindern, normale Zellen jedoch unbehelligt lassen. Auf die blutbildenden Stammzellen scheint der Wirkstoff ebenfalls keine Auswirkung zu haben. Bislang nahm man deshalb an, dass Imatinib die chronische myeloische Leukämie nicht heilen, sondern nur aufhalten kann. Diese Sicht muss nun eventuell korrigiert werden. Zusammen mit Kollegen aus den USA, Belgien und Portugal hat Arne Traulsen vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie die Blutbildung in einem mathematischen Modell nachgestellt. Dabei berücksichtigte er, dass sich die entarteten Stammzellen nicht häufiger teilen. Sie haben durch die Mutation also keinen Fitness-Vorteil, die Wissenschaftler sprechen deshalb auch von neutraler Evolution. Da mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auch mutierte Stammzellen sterben, sollte ihre Zahl mit der Zeit abnehmen. Es zeigte sich im Modell, dass die mutierten Stammzellen bei den meisten Patienten vermutlich schon nach wenigen Jahren verschwunden sind.

Medikamente, die wie Imatinib sehr spezialisiert mutierte Zellen angreifen, können sich also die neutrale Evolution zunutze machen und Erkrankungen heilen, wenn die krankheitsauslösenden Zellen keinen Fitnessvorteil haben. Dabei ist immer vorausgesetzt, dass keine Resistenz gegen die Medikamente auftritt. "Unser Modell legt nahe, dass Imatinib oder neuere, ähnlich wirkende Medikamente die chronisch myeloische Leukämie bei den meisten Patienten durchaus heilen können, wenn mit der Therapie rechtzeitig begonnen wird und mehrere Jahre ohne Unterbrechung fortgesetzt wird", so Arne Traulsen. Damit scheint es eine Alternative zu riskanten Knochenmarktransplantationen zu geben, um diese Krankheit zu heilen.

Originalveröffentlichung:

Tom Lenaerts, Jorge M. Pacheco, Arne Traulsen and David Dingli
Tyrosine kinase inhibitor therapy can cure chronic myeloid leukaemia without hitting leukemic stem cells.

Haematologica, DOI: 10.3324/haematol.2009.015271

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Arne Traulsen
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön
Tel.: +49 4522 / 763-237
E-Mail: traulsen@evolbio.mpg.de

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht „Science“-Artikel: Bruchstelle verlangsamt Blutzucker-Stoffwechsel
04.08.2020 | Philipps-Universität Marburg

nachricht Saatguttresor Global Seed Vault startet 100-jähriges Langzeitexperiment mit IPK-Proben
04.08.2020 | Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung

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: Lastenfahrräder: Leichtbaupotenziale erkennen und nutzen

Lastenräder sind »hipp« und ein Symbol für klimafreundliche Mobilität, tagtäglich begegnen wir ihnen. Straßen und Radwege müssen an diese neue Fahrzeugkategorie angepasst werden. Aber nicht nur die Infrastruktur kann optimiert werden, Lastenräder selbst bieten noch reichlich Potenzial. Im neu gestarteten Projekt »LastenLeichtBauFahrrad« (L-LBF) suchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zusätzliche Leichtbaupotenziale dieser urbanen Vehikel. Über die Fortschritte des Projekts informiert eine eigene Webseite unter www.lbf.fraunhofer.de/L-LBF 

Form und Design von Lastenfahrrädern variieren von schnittig schick bis kastig oder tonnig. Sie stellen das neue Statussymbol der »mittleren Generation« dar....

Im Focus: AI & single-cell genomics

New software predicts cell fate

Traditional single-cell sequencing methods help to reveal insights about cellular differences and functions - but they do this with static snapshots only...

Im Focus: Künstliche Intelligenz & Einzelzellgenomik: Neue Software sagt das Schicksal einer Zelle vorher

Die Erforschung der Zelldynamik ermöglicht einen tieferen Einblick in die Entstehung und Entwicklung von Zellen sowie ein besseres Verständnis von Krankheitsverläufen. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und der Technischen Universität München (TUM) haben „scVelo“ entwickelt – eine auf maschinellem Lernen basierende Methode und Open-Source-Software, welche die Dynamik der Genaktivität in einzelnen Zellen prognostizieren kann. Damit können die Forscher den künftigen Zustand einzelner Zellen vorhersagen.

Herkömmliche Verfahren für die Einzelzellsequenzierung erlauben es, Erkenntnisse über Unterschiede und Funktionen auf zellulärer Ebene zu gewinnen - allerdings...

Im Focus: Perseiden: Die Sternschnuppen-Sommernächte im August

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg -In diesem Jahr wird der Sternschnuppenstrom der Perseiden am Vormittag des 12. August seinen Höhepunkt erreichen. In den Nächten vom 11. auf den 12. und vom 12. auf den 13. August geht der Mond nach Mitternacht auf, so dass die späten Abendstunden nicht vom Mondlicht aufgehellt werden - ideal um nach den Perseiden Ausschau zu halten. Man blickt dazu in Richtung Osten, wo das Sternbild Perseus aufgeht, nach dem diese Sternschnuppen benannt wurden.

Der Hochsommer ist die Zeit der Sternschnuppen: Schon ab Mitte bis Ende Juli tauchen die ersten Sternschnuppen der Perseiden am Himmel auf, die aus dem dem...

Im Focus: Mit dem Lego-Prinzip gegen das Virus

HZDR-Wissenschaftler*innen erhalten millionenschwere Förderung für Corona-Forschung

Um die Corona-Pandemie zu bewältigen, stattet der Freistaat Sachsen ein Forschungsteam um Prof. Michael Bachmann vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

Städte als zukünftige Orte der Nahrungsmittelproduktion?

29.07.2020 | Veranstaltungen

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

„Science“-Artikel: Bruchstelle verlangsamt Blutzucker-Stoffwechsel

04.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Fraunhofer IPT und Partner setzen Standards für Augmented-Reality-Anwendungen in der Produktion

04.08.2020 | Informationstechnologie

Saatguttresor Global Seed Vault startet 100-jähriges Langzeitexperiment mit IPK-Proben

04.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

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