Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wenn der "Bodyguard" auch den Tumor schützt

25.03.2008
Jährlich erkranken in Deutschland etwa 17.000 Menschen an Nierenkrebs, 90% davon am bösartigen Nierenzellkarzinom. Bei den meisten dieser Tumore liegt ein Gen-Defekt vor, der ein genetisches Programm aktiviert, das normalerweise dazu dient, den Organismus vor Schäden durch Sauerstoffmangel (Hypoxie) zu schützen.

Dieser Schutzmechanismus schützt jedoch auch die Tumorzellen und ermöglicht dem Tumor ein rasches und aggressives Wachstum. Alle Facetten dieses sehr komplexen genetischen Programms sind noch nicht verstanden. Das Hypoxie-induzierte Gen 2 (HIG2) könnte eine wichtige Rolle in der Biologie des Nierenzellkarzinoms spielen. Die Arbeitsgruppe um die Erlanger Mediziner Christina Warnecke und Michael Wiesener untersucht die Funktion dieses Gens, um mögliche neue Ansatzpunkte für Diagnose und Therapie des Nierenzellkarzinoms zu identifizieren.

Ca. 70% der bei Erwachsenen in Deutschland diagnostizierten Nierenzellkarzinome werden durch einen meist spontan auftretenden Defekt im "von Hippel-Lindau"-Gen verursacht. Dies bewirkt unter anderem, dass in den betroffenen Zellen ein molekularer Schalter, der eigentlich dazu dient, Zellen bzw. den Organismus vor Schäden durch Sauerstoffmangel (Hypoxie) zu schützen, permanent angeschaltet ist. Die Wissenschaftler nennen diesen molekularen Schalter den "Hypoxie-induzierbaren Faktor" (HIF). Das Notfall-Programm der Zelle, das durch HIF aktiviert wird, hilft gesunden Zellen, den Sauerstoffmangel zu überstehen, indem u.a. der Stoffwechsel der Zelle auf eine sauerstoffunabhängige Form der Energiegewinnung umgestellt wird und die Bildung neuer Blutgefäße angeregt wird. Leider fördert dieses Notfall-Programm aber auch das Überleben von Tumorzellen, und die verbesserte Sauerstoffversorgung durch die gesteigerte Bildung von Blutkapillaren ermöglicht dem Tumor ein rasches, weitgehend ungehindertes Wachstum.

Das genetische Programm der Zellen, das durch HIF angeschaltet wird, ist jedoch sehr komplex, vom Zelltyp abhängig und noch nicht in allen Details verstanden. Möglicherweise sind nicht alle Facetten dieses Programms förderlich für die Tumorentstehung und das Tumorwachstum. Es ist z.B. noch nicht geklärt, ob HIF auch mitverantwortlich ist für die "Entartung" und das unkontrollierte Wachstum, das aus einer gesunden Zelle eine Tumorzelle macht.

Um die aggressiven Nierenzellkarzinome künftig wirksamer behandeln zu können, ist es für Mediziner und Wissenschaftler daher von großer Bedeutung, das genetische Programm, das durch HIF aktiviert wird, möglichst vollständig zu verstehen. Nur so können zielgerichtete neue Ansätze für die Tumortherapie entwickelt und Gefahren von Nebenwirkungen richtig eingeschätzt werden.

In Zellkulturen hat die Arbeitsgruppe um Christina Warnecke und Michael Wiesener an der Universität Erlangen vor einigen Jahren begonnen, die Funktion des "Hypoxie-induzierbaren Faktors" genau zu analysieren und neue Zielgene zu identifizieren, die für die Tumorentwicklung eine Rolle spielen könnten. Dabei stießen sie auf das "Hypoxie-induzierte Gen 2" (HIG2), das in allen untersuchten Zelltypen auffällig stark durch Sauerstoffmangel hochreguliert wurde. Auch in allen Nierenzellkarzinomen, die die Wissenschaftler untersuchen konnten, war das HIG2-Gen massiv aktiviert, während dies in gesunden Nierenzellen nicht nachweisbar war. Über die Funktion von HIG2 ist noch sehr wenig bekannt. Es gibt jedoch Hinweise, dass HIG2 in Zusammenhang steht mit einem zellulären Mechanismus, der eine besondere Rolle bei der Entstehung von Dickdarm-Tumoren spielt. So könnte die gesteigerte Bildung von HIG2 den Zellen ein Signal geben, das zu verstärkter und möglicherweise unkontrollierter Zellteilung führt.

Die Funktion von HIG2 aufzuklären, haben sich die Wissenschaftler daher zum Ziel gesetzt. Zu diesem Zweck wurden im Labor von Dr. Warnecke Zellkulturen hergestellt, die HIG2 in einem Ausmaß produzieren, wie es unter Sauerstoffmangel oder in Nierenzellkarzinomen beobachtet werden kann. Dadurch kann die Funktion von HIG2 isoliert untersucht werden ohne den Einfluss anderer Faktoren, die durch Hypoxie hochreguliert werden. In einem weiteren Ansatz soll HIG2 in Zellen, die unter Sauerstoffmangel kultiviert werden, ausgeschaltet werden. In beiden Modellen werden anschließend mögliche Veränderungen der Zellbiologie, wie z. B. Wachstumsverhalten und Beweglichkeit der Zellen, und Änderungen der zellulären Genexpression analysiert.

Dass HIG2 sehr wahrscheinlich auch aus den Zellen ausgeschleust wird, macht dieses Gen noch unter zwei weiteren Gesichtspunkten für die Tumormedizin bedeutsam. Zum einen könnte es damit als Botenstoff zwischen benachbarten oder sogar, wenn es über das Blut transportiert würde, weit entfernt liegenden Zellen wirken. Dies könnte gleichzeitig bedeuten, dass seine Funktion leichter therapeutisch zu beeinflussen wäre als diejenige von Faktoren, die nicht aus den Zellen ausgeschleust werden. Zum anderen könnte der HIG2-Gehalt des Blutes zur Diagnose und Therapiekontrolle bei Nierenzellkarzinomen genutzt werden. Nicht vollständig entfernte Tumore und Metastasen wären möglicherweise durch Blutuntersuchungen nachweisbar. Die Erlanger Wissenschaftler wollen daher auch ein System aufbauen, das den Nachweis von HIG2 im Blutserum ermöglicht.

Die Ergebnisse dieser Studie können einen wichtigen Beitrag leisten zum Verständnis der Rolle des "Hypoxie-induzierbaren Faktors" und seines Zielgens HIG2 bei Nierenzellkarzinomen und möglicherweise einen neuen Ansatzpunkt für Diagnostik und Therapie dieser Erkrankung eröffnen.

Kontakt: Dr. Christina Warnecke, Med. Klinik 4, Nephrologie und Hypertensiologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Die Wilhelm Sander-Stiftung fördert dieses Forschungsprojekt mit über 90.000 €. Stiftungszweck der Stiftung ist die medizinische Forschung, insbesondere Projekte im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden dabei insgesamt über 160 Mio. Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz bewilligt. Die Stiftung geht aus dem Nachlass des gleichnamigen Unternehmers hervor, der 1973 verstorben ist.

Bernhard Knappe | idw
Weitere Informationen:
http://www.wilhelm-sander-stiftung.de

Weitere Berichte zu: Gen HIF Nierenzellkarzinom Sauerstoffmangel Tumorzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Antiblockiersystem in Arterien schützt vor Herzinfarkt
16.10.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Rauchentwöhnung mit Virtual Reality
12.10.2018 | Universität Siegen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Im Focus: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Im Focus: Storage & Transport of highly volatile Gases made safer & cheaper by the use of “Kinetic Trapping"

Augsburg chemists present a new technology for compressing, storing and transporting highly volatile gases in porous frameworks/New prospects for gas-powered vehicles

Storage of highly volatile gases has always been a major technological challenge, not least for use in the automotive sector, for, for example, methane or...

Im Focus: Materiezustände durch Licht verändern

Forscherinnen und Forscher der Universität Hamburg stören die kristalline Ordnung

Physikerinnen und Physikern der Universität Hamburg ist es gelungen, mithilfe von Laserpulsen die Ordnung von Quantenmaterie so zu stören, dass ein spezieller...

Im Focus: Disrupting crystalline order to restore superfluidity

When we put water in a freezer, water molecules crystallize and form ice. This change from one phase of matter to another is called a phase transition. While this transition, and countless others that occur in nature, typically takes place at the same fixed conditions, such as the freezing point, one can ask how it can be influenced in a controlled way.

We are all familiar with such control of the freezing transition, as it is an essential ingredient in the art of making a sorbet or a slushy. To make a cold...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2018

16.10.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz in der Medizin

16.10.2018 | Veranstaltungen

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

Multiresistente Keime aus Abwasser filtern

16.10.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Pilz schlägt sich mit eigenen Waffen

16.10.2018 | Biowissenschaften Chemie

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungsnachrichten

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