Bremshebel für Krebsstammzellen

<ic:message key='Bild vergrößern' />

So sieht Knochenmarksgewebe bei einer akuten T-Zell-Leukämie aus. Mit einem Botenstoff-Hemmer lässt sich das Wachstum der Zellen abbremsen. Quelle: Hind Medyouf/DKFZ

16.08.2011  - 

Entartete Stammzellen geraten zunehmend ins Visier von Krebsforschern. Denn sie gelten als entscheidender Grund dafür, dass Tumoren nach einer Therapie wieder auftauchen. Ein internationales Team unter Beteiligung von Heidelberger Kerbsforschern hat entdeckt, dass überaktive Signale des Wachstumsfaktors IGF1 die akute T-Zell-Leukämie fördern. Blockierten die Forscher den Faktor, stellten die Blutkrebszellen ihr Wachstum ein. Darüber hinaus verloren auch die gefährlichen Krebsstammzellen ihre Fähigkeit, sich selbst zu erneuern. Bereits verfügbare Hemmstoffe des Wachstumsfaktors könnten dabei helfen, diese Form der Leukämie besser zu behandeln und Rückfälle zu vermeiden. Die Forscher berichten im Journal of Experimental Medicine (2011, Online-Vorabveröffentlichung).

Wachstumsfaktoren sorgen im Körper dafür, dass sich die Zellen der verschiedenen Gewebe bei Bedarf teilen und zu einem bestimmten Zelltyp ausreifen. Die hormonähnlichen Faktoren binden an die jeweils passenden Rezeptoren auf der Oberfläche ihrer Zielzellen und geben damit den Befehl zur Zellteilung. Eine einzige Erbgutveränderung kann jedoch ausreichen, dass das System außer Kontrolle gerät: Ist etwa das Gen für einen Wachstumsfaktor oder für den dazugehörigen Rezeptor überaktiv, so wird die Zelle ständig dazu angeregt, sich zu teilen. Solche fehlerhaften Wachstumssignale spielen bei zahlreichen Krebserkrankungen eine Rolle. So bilden Brustkrebszellen bei etwa 20 Prozent der erkrankten Frauen zu viele Rezeptoren für den Wachstumsfaktor Her2/neu; bei Darmkrebs stellen Ärzte oft ein Zuviel des Wachstumsfaktors EGF fest.

Wachstum der Krebszellen blockiert

Gemeinsam mit Kollegen aus Frankreich, Kanada und den USA entdeckten nun Wissenschaftler um Andreas Trumpp aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg, dass auch bei der akuten T Zell-Leukämie (T-ALL) das bösartige Zellwachstum von einem Wachstumsfaktor angetrieben wird. In diesem Fall spielt der „insulinähnliche Wachstumsfaktor 1“ (IGF1) die entscheidende Rolle.
Die Forscher fanden heraus, dass bei der T-ALL-Zellen zu viele IGF1-Rezeptoren vorhanden sind. Sie werden dadurch besonders empfindlich für die IGF1- Signale. Blockierten die Wissenschaftler den IGF1-Rezeptor mit spezifischen Hemmstoffen oder schalteten das Gen für den Rezeptor aus, stellten die Blutkrebszellen das Wachstum ein. Das funktionierte sowohl bei Krebszellen von Mäusen als auch bei Leukämiezellen des Menschen. Die Blockade des IGF1-Signals stoppte aber nicht nur das Wachstum der Krebszellen. Auch die gefährlichen Krebsstammzellen verloren ihre Fähigkeit, sich selbst zu erneuern. Das wiesen die Forscher mit einem klassischen Experiment nach, der so genannten seriellen Transplantation: Sie übertrugen T-ALL-Zellen, die nur noch geringe Mengen an IGF1-Rezeptoren auf ihrer Oberfläche bildeten, auf Mäuse. Während T-ALL-Zellen normalerweise immer eine Leukämie in den Empfängertieren auslösen, erkrankten nach Injektion der veränderten T-ALL nur noch sehr wenige Mäuse an Blutkrebs. Das war für die Forscher der entscheidende Hinweis darauf, dass die Leukämiestammzellen fehlten oder aber nicht mehr aktiv waren.

Rückfälle nach der Chemotherapie vermeiden

„Wir müssen die Menge an IGF1-Rezeptoren nur wenig reduzieren, um den Krebsstammzellen ihre Fähigkeit zur Selbsterneuerung zu nehmen. Offenbar sind Leukämie-Stammzellen in besonderem Maße von starken IGF1-Signalen abhängig“, erklärt Hind Medyouf, die im kanadischen Vancouver forscht. Akute lymphatische Leukämien sind die häufigsten bösartigen Erkrankungen bei Kindern, doch auch ältere Erwachsene können betroffen sein. Die Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für die Behandlung, denn Wirkstoffe, die den IGF1-Rezeptor blockieren, existieren bereits und werden bei anderen Krebsarten, wie z. B. Brustkrebs bereits in klinischen Studien erprobt. Der Stammzell-Spezialist Trumpp erklärt: „Gerade ältere T-All-Patienten erleiden nach einer zunächst scheinbar erfolgreichen Chemotherapie oft einen Rückfall. Eine Hemmung des IGF1-Signalwegs würde insbesondere auf die Leukämie-Stammzellen wirken und könnte daher eine Rückkehr der Erkrankung verhindern.“