Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie «Schläferzellen» in Krebstumoren zerstört werden können

26.10.2017

Trotz erfolgreicher Chemotherapie wachsen in vielen metastasierten Krebsarten verstreute Tumore wieder zurück. Wie ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Bern nun herausgefunden hat, liegt das an vereinzelten Krebszellen, welche wegen einer Ruhephase die Chemotherapie überleben. Wenn diese «Schläferzellen» jedoch spezifische Defekte aufweisen, können sie vernichtet werden. Das könnte die Wirksamkeit der Chemotherapie bei bestimmten Patienten erhöhen.

Viele haben es im Familien-, Freundes- oder Bekanntenkreis erlebt: Die Chemotherapie schlägt bei Krebspatientinnen und -patienten zunächst hervorragend an, obwohl der Tumor metastasiert, also in entferntes Gewebe abgesiedelt hat. In einigen Fällen scheint der Krebs sogar besiegt zu sein.


Die «Schläferzellen» (ohne farbigen Zellkern) lassen sich mit neuen Markern von aktiven, sich teilenden Tumorzellen (rote oder grüne Zellkerne) herausfiltern.

Universität Bern.

Doch dann folgt die Ernüchterung: Einige wenige Krebszellen haben überlebt und vermehren sich wieder. Teilweise sprechen sie auch wieder auf eine erneute Therapie an, entwickeln dann aber doch eine Resistenz gegen alle Therapiemethoden.

«Uns interessiert, wieso einzelne Tumorzellen die Therapie überleben können», sagt Sven Rottenberg von der Vetsuisse Fakultät der Universität Bern. Ein internationales Forschungsteam unter seiner Leitung hat nun sogenannte Schläferzellen identifiziert, welche der Therapie entkommen.

Da Chemotherapien sich insbesondere gegen aktive, sich teilende Tumorzellen richten, können einige dieser Schläferzellen mit Hilfe einer kurzfristigen Wachstumspause überleben. Nach Beendigung der Therapie fangen sie dann wieder an, sich zu vermehren. Wenn diese Schläferzellen jedoch eine spezifische Mutation aufweisen, die sie an der Reparatur von eigenen DNA-Schäden hindert, können sie gezielt mit Medikamenten zerstört werden. Die Studie dazu wurde nun in der Fachzeitschrift «Clinical Cancer Research» publiziert.

Mögliche Alternative zur Immuntherapie

Wenn Tumore nach einer Behandlung wieder zurückwachsen, sprechen sie manchmal wieder auf die gleiche Chemotherapie an. Sie haben also keine sogenannte «sekundäre Resistenz» erworben, denn dann würden sie bei erneuter Therapie einfach weiter wachsen.

«Bei den wenigen verbliebenen Tumorzellen, welche die Chemotherapie überleben, sprechen wir in diesem Fall von sogenannten ‹Medikamenten-toleranten Zellen›», sagt Rottenberg. Wie kann man diese verbliebenen Zellen nun vernichten?

«Für bestimmte Krebsarten wie Leukämien oder Melanome gibt es bereits enorme Fortschritte im Bereich der Immuntherapie. Diese zeichnet sich durch die gezielte Stärkung von körpereigenen Immunzellen aus im Gegensatz zur Chemotherapie, mit der eine direkte Zerstörung der Krebszellen angestrebt wird. Mit dieser gegen die Krebszellen gerichteten Stärkung des Immunsystems können bei einigen Patientinnen und Patienten auch die medikamenten-toleranten Zellen vernichtet werden.» Die Erfolge dieser neuen Immuntherapie bei anderen häufigen Tumoren sind aber laut Rottenberg noch bescheiden – zudem verursachen sie Nebenwirkungen und enorme Kosten.

Nun konnten die Forschenden im Mausmodell eine Alternative aufzeigen: Bei Brusttumoren mit einem spezifischen Defekt in der DNA-Reparatur können die Tiere mit bereits etablierten und günstigen Chemotherapie-Medikamenten geheilt werden, wenn genügend DNA-Schäden in den ruhenden Tumorzellen erreicht werden. Rottenberg hofft, dass aufgrund dieser Befunde die Therapie von Brust-, Eierstock- und Prostatakrebs in der Zukunft verbessert werden kann.

Defekt bei DNA-Reparatur als Achillesferse der Krebszellen

Hintergrund sind die Fortschritte im Bereich der personalisierten Medizin. Krebsarten werden nicht mehr nur nach Ursprung des Gewebes eingeteilt und behandelt, sondern es wird mit gezielten Analysen (etwa der Sequenzierung von Genen oder der Untersuchung nach dem Vorhandensein von bestimmten Proteinen) nach individuellen Mutationen gesucht, die therapeutisch ausgenutzt werden können.

Ein Beispiel sind Defekte in der DNA-Reparatur. Diese entstehen durch eine Fehlfunktion von Proteinen, die in normalen Körperzellen DNA-Schäden reparieren. Sind diese Proteine inaktiv – was bei vielen Patientinnen und Patienten mit Brust-, Eierstock- oder Prostatakrebs der Fall ist – kommt es zu einer fehlerhaften Reparatur. Das kann therapeutisch ausgenutzt werden, wie Rottenberg erläutert: «DNA-reparatur-defekte Schläferzellen sprechen auf bestimmte Stoffe an, welche die DNA schädigen.»

Diese Stoffe treffen sowohl gesunde Zellen wie auch den Krebs. Im Gegensatz zu normalen Zellen sind die Tumorzellen aber deutlich empfindlicher, da sie den Schaden nicht gut reparieren können. Im Tiermodell zeigten sich dabei sogenannte DNA-Crosslinker als sehr effizient. Diese sind bereits lange auf dem Markt, werden aber bisher nicht speziell für Krebsarten mit solchen Defekten eingesetzt.

Wie die meisten Krebsmedikamente haben auch diese Stoffe starke Nebenwirkungen wie etwa Knochenmarksschädigungen. Bei bestimmten Patientinnen und Patienten könnten diese Nebenwirkungen allerdings durch eine Stammzelltransplantation ausgeglichen werden, ähnlich wie bei Leukämie-Behandlungen. «Erste klinische Versuche in den Niederlanden haben gezeigt, dass einige Brustkrebspatientinnen mit metastasierten Brustkrebs tatsächlich durch eine solche intensivierte Chemotherapie geheilt werden konnten», sagt Rottenberg.

Unterstützung durch das Europäische Rahmenprogramm Horizon 2020

Sven Rottenberg arbeitet seit August 2014 an der Universität Bern. Er war vorher am niederländischen Krebsforschungsinstitut in Amsterdam tätig. Seine Forschung wird unterstützt vom Schweizer Nationalfonds (SNF) und der Niederländischen Krebsliga (KWF). Die Co-Erstautorin Sohvi Blatter wird auch durch die Stiftung Krebsforschung Schweiz unterstützt. Ausserdem erhielt Rottenberg im letzten Jahr für die Erforschung der Krebstherapieresistenz zwei Millionen Euro vom European Research Council (ERC), welcher exzellente Forschung im Rahmen des Horizon 2020 Programmes fördert. Die Schweiz ist seit Anfang 2017 vollständig an Horizon 2020 assoziiert.

Publikationsdetails:

Pajic M, Blatter S, Guyader C, Gonggrijp M, Kersbergen A, Küçükosmanoglu A, Sol W, Drost R, Jonkers J, Borst P, Rottenberg S (2017). Selected alkylating agents can overcome drug tolerance of G0-like tumor cells and eradicate BRCA1-deficient mammary tumors in mice. Clinical Cancer Research, in press. Doi: 10.1158/1078-0432.CCR-17-1279

Weitere Informationen:

http://www.unibe.ch/aktuell/medien/media_relations/medienmitteilungen/2017/medie...

Nathalie Matter | Universität Bern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen
17.08.2018 | Leibniz Universität Hannover

nachricht Forschende entschlüsseln das Alter feiner Baumwurzeln
17.08.2018 | Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

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: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

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

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

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