Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Krebsstammzellen umprogrammiert werden

25.01.2016

Eine Signalkette aggressiver Krebszellen lässt sich durch einen neuen Wirkstoffkandidaten unterbrechen. Die durch Screenings an den Berliner Forschungsinstituten MDC und FMP entdeckte Substanz unterbindet die Aktivierung bestimmter Zielgene. Im Mausmodell konnten so Tumore zurückgedrängt werden.

Zwar stammen alle Zellen eines Tumors von einer einzigen, entarteten Zelle ab, doch sind nicht alle gleich. Nur wenige von ihnen behalten die Fähigkeit der ursprünglichen Zelle, einen ganzen Tumor wachsen zu lassen. Diese „Krebsstammzellen“ können in andere Gewebe einwandern und dort tödliche Metastasen bilden.


Im Bild links ist Beta-Catenin (rot) zu sehen, was auf Krebsstammzellen hinweist. Rechts wurde Beta-Catenin entfernt.

Liang Fang / AG W. Birchmeier / MDC

Um Krebs auszuheilen, müssen all diese Zellen aufgespürt und eliminiert werden, denn wenn welche entkommen, können sie den Tumor neu wachsen und sich im ganzen Körper ausbreiten lassen. Ein in diesem Zusammenhang interessantes Molekül haben jetzt Dr. Liang Fang und seine Kollegen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Walter Birchmeier vom Max-Delbrück-Centrum für molekulare Medizin (MDC) entdeckt. Das Molekül unterbricht biochemische Signalwege, die bestimmte Krebsstammzellen am Leben erhalten. In der Online-Ausgabe der Zeitschrift Cancer Research stellen die Forscher ihre Arbeit nun vor.

In ihrer Studie konzentrierten sich Fang und seine Kollegen auf den „Wnt-Signalweg“, ein biochemisches Netzwerk der Zelle. Birchmeiers Arbeitsgruppe forscht seit vielen Jahren daran und entdeckte, dass bestimmte Typen von Krebsstammzellen fortwährend über den Wnt-Signalweg stimuliert werden müssen, damit sie überleben und ihre gefährlichen Eigenschaften behalten.

Ein kritischer Bestandteil des Signalwegs ist das Beta-Catenin: ein Molekül, das Wnt-Signale an Gene weiterleitet, die für das Überleben und die Vermehrung von Krebszellen verantwortlich sind. In gesunden Zellen werden diese Gene nie aktiviert, weil Beta-Catenin aus dem Zellkern ausgesperrt wird. Externe Signale lassen Beta-Catenin in den Zellkern wandern und an Transkriptionsfaktoren wie das Protein TCF4 binden, um ganz bestimmte Zielgene zu aktivieren.

Den Forschern kam der Gedanke, dass ein Wirkstoffmolekül die Interaktion zwischen Beta-Catenin und TCF4 möglicherweise unterbrechen kann. Mit dieser Aufgabe trat Liang Fang an die campuseigene „Screening Unit“ heran, einer Partnerschaft zwischen MDC und dem Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP). Diese Einrichtung kann eine „Bibliothek“ aus zehntausenden Substanzen im Hochdurchsatz-Verfahren testen. So fanden die Wissenschaftler eine Substanz namens LF3, die die Bindung der Moleküle stark hemmte.

Im nächsten Schritt wurde die Wirkung auf menschliche Dickdarmtumore geprüft. Dafür wandten sich die Wissenschaftler an die Firma EPO, eine auf dem Campus angesiedelte Ausgründung des MDC. EPO ist spezialisiert darauf, Mausmodelle basierend auf Tumormaterial einzelner Patienten zu züchten und diese an einer Reihe bekannter Medikamente zu testen. Im vorliegenden Fall entwickelten alle Tiere Tumoren – auch wenn ihnen nur eine relativ kleine Anzahl menschlicher Darmkrebs-Stammzellen injiziert wurde.

Anschließend wurden die Tiere mit LF3 behandelt. „Es war ein starker Rückgang des Tumorwachstums zu beobachten“, berichtet Birchmeier. „Was von den Tumoren übrig blieb, schien keine Krebsstammzellen mehr zu enthalten – LF3 hatte also anscheinend bewirkt, dass sich diese Zellen zu gutartigem Gewebe ausdifferenzierten. Gleichzeitig wurde keine der anderen Funktionen des Wnt-Signalwegs gestört. All dies macht LF3 sehr vielversprechend für die Weiterentwicklung als Leitstruktur für die Suche nach Therapien, die auf menschliche Tumoren abzielen, deren Wachstum und Überleben vom Wnt-Signalweg abhängen.“

Literaturhinweis:
Fang L, Zhu Q, Neuenschwander M, Specker E, Wulf-Goldenberg A, Weis WI, von Kries JP, Birchmeier W. A small-molecule antagonist of the β-catenin/TCF4 interaction blocks the self-renewal of cancer stem cells and suppresses tumorigenesis. Cancer Res. 8. Dez. 2015, pii: canres.1519.2015.

DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-15-1519.

Weitere Informationen:

http://cancerres.aacrjournals.org/content/early/2015/12/08/0008-5472.CAN-15-1519... (Link zur Studie)
https://insights.mdc-berlin.de/de/2016/01/hacking-bei-programmen-von-krebsstammz... (Reportage-Version des Textes mit Fotos)

Josef Zens | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Infrarotsensor als neue Methode für die Wirkstoffentwicklung
19.07.2018 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Neues aus der Schaltzentrale
18.07.2018 | Karl-Franzens-Universität Graz

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: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

Mobilfunkstrahlung kann die Gedächtnisleistung bei Jugendlichen beeinträchtigen

19.07.2018 | Studien Analysen

Mit dem Nano-U-Boot gezielt gegen Kopfschmerzen und Tumore

19.07.2018 | Medizin Gesundheit

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