Wie wandernde Krebszellen trotz Medikamenten vorwärts kommen

Im Kampf gegen den Krebs setzt die Medizin unter anderem auf Protease-Hemmer: Diese Medikamente sollen die Ausbreitung der Tumorzellen im Körper verhindern. Bei den Patienten allerdings funktioniert diese Strategie bislang nicht. Wissenschaftler von der Universität Würzburg haben jetzt herausgefunden, dass die Krebszellen ihr durch die Medikamente lahm gelegtes Fortbewegungssystem offenbar ganz einfach durch ein anderes ersetzen. Darüber berichtet die aktuelle Ausgabe des Fachblatts „Journal of Cell Biology“.

Wenn aggressive Krebszellen aus dem Tumorverband ausbrechen, können sie sich über das Blut- und Lymphgefäßsystem verbreiten und an anderen Stellen im Körper Metastasen bilden. Um im Organismus vorwärts zu kommen, benutzen viele Krebszellen Enzyme, so genannte Proteasen, mit deren Hilfe sie eine Schneise durch das Gewebe schlagen.

Die Medizin hat darum versucht, diese Enzyme zu hemmen und so den Ausbreitungsdrang der Krebszellen zu unterbinden. In vielen Tierversuchen war diese Strategie erfolgreich, doch klinische Versuche an Krebspatienten verliefen bislang zum größten Teil enttäuschend: Die Protease-Hemmer konnten die Ausbreitung der Krebszellen nicht stoppen.

Eine mögliche Erklärung hierfür haben Katarina Wolf und Peter Friedl von der Hautklinik der Universität Würzburg zusammen mit Kollegen aus den USA gefunden: Wenn ihre „Fortbewegungsenzyme“ gehemmt sind, verändern die Tumorzellen ihre Form und können dann nach Art der Amöben selbst durch kleine Gewebslücken hindurchschlüpfen.

Das erkannten die Forscher, indem sie Tumorzellen unter dem Zeitraffer-Mikroskop beobachteten. Einmal waren die bösartigen Zellen in Kollagen eingebettet, was den Verhältnissen im Körper entspricht. Hier sahen die Wissenschaftler zunächst, wie sich die spindelförmigen Tumorzellen ihren Weg bahnten und dabei eine regelrechte Röhre hinterließen. In einer anderen Versuchsanordnung beobachteten sie die Zellen direkt in der Haut von Mäusen.

Dann blockierten sie jegliche gewebsverdauende Enzymaktivität. Eigentlich hätten sich die Krebszellen nun im dichten Gewebe „verfangen“ müssen. Doch zur Überraschung der Wissenschaftler wanderten die Zellen genauso effizient wie vorher. Allerdings veränderte sich die Art ihrer Bewegung deutlich und erinnerte jetzt an die hoch flexible Bewegung von Amöben. Hierfür bauten die Zellen weder Gewebe ab noch hinterließen sie einen Pfad.

Jetzt wollen die Würzburger Mediziner herausfinden, wie es zu der Wandlung kommt. „Sollte dieser Prozess für den Verlauf einer Krebserkrankung relevant sein, wäre es wichtig zu wissen, wie man ihn verhindern kann“, sagt Katarina Wolf. So könnten sich, zusammen mit einer Blockade der gewebsabbauenden Enzyme, neue Therapiemöglichkeiten ergeben.

Katarina Wolf, Irina Mazo, Harry Leung, Katharina Engelke, Ulrich H. von Andrian, Elena I. Deryugina, Alex Y. Strongin, Eva-B. Bröcker und Peter Friedl: „Compensation mechanism in tumor cell migration: mesenchymal-amoeboid transition after blocking of pericellular proteolysis“, The Journal of Cell Biology, 20. Januar 2003, Volume 160, Nummer 2, Seiten 267 bis 277.

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