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Krebsforschung

Brustkrebs erwacht im Schlaf

Krebszellen können sich von einem Tumor lösen und nach dem Transport über den Blutstrom bösartige Tochterkolonien im Körper bilden. © libre de droit/iStock

Besonders nachts kann Brustkrebs offenbar bösartige Wanderlust entwickeln: Die Ausbreitung der Erkrankung durch die Bildung von Metastasen findet vor allem im Schlaf statt, berichten Forscher. Dies geht aus einer Analyse von Tumorzellen im Blut von Patienten hervor sowie aus Untersuchungen im Mausmodell. Offenbar spielen bei dem Effekt die im Schlaf veränderten Hormonkonzentrationen im Körper eine Rolle. Die Erkenntnisse könnten eine Bedeutung für die Diagnose von Krebserkrankungen sowie für deren Behandlung haben, sagen die Wissenschaftler.

„Der Krebs hat metastasiert…“ Dieser Befund gehört zum Schlimmsten, was Ärzte ihren Patienten mitteilen müssen. Denn die Überlebenschancen der Betroffenen verdüstert sich drastisch, wenn ein Primärtumor Tochterkolonien im Körper gebildet hat. Das gilt auch für eine der häufigsten Krebsarten: Weltweit wird jährlich bei etwa 2,3 Millionen Menschen Brustkrebs diagnostiziert. Im frühen Stadium sprechen die Patientinnen in der Regel gut auf Behandlungen an. Große Gefahr droht jedoch, wenn sich sogenannte zirkulierende Krebszellen vom ursprünglichen Tumor lösen, über Blutgefäße durch den Körper wandern und in anderen Organen neue Tumore bilden. Wegen dieser großen Bedeutung für den Krankheitsverlauf steht der Prozess der Metastasierung schon seit langem im Fokus der Krebsforschung.

Bösartige Pioniere im Visier

Ein Aspekt wurde dabei bisher allerdings offenbar wenig beachtet: Inwieweit die Tageszeit einen Einfluss darauf hat, wie stark Tumore metastatische Zellen absondern. Man ging einfach davon aus, dass dies kontinuierlich stattfindet. Auch das Forscherteam um Nicola Aceto von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) ist erst per Zufall auf das Forschungsthema gestoßen: „Einige meiner Kollegen arbeiten frühmorgens oder spätabends und manchmal analysieren sie auch Blutproben zu ganz ungewöhnlichen Zeiten“, sagt der Krebsforscher. In den Befunden zeichnete sich dabei ab, dass die zu verschiedenen Tageszeiten entnommenen Proben sehr unterschiedliche Mengen an zirkulierenden Krebszellen aufwiesen. Dieser Spur gingen die Wissenschaftler gezielt nach.

Sie entnahmen dazu Blutproben von 30 Personen mit Brustkrebs, und zwar um vier Uhr morgens sowie um zehn Uhr vormittags – also zur Zeit einer Ruhephase im Gegensatz zu einer aktiven Phase des Körpers. Diese Proben wurden dann durch Laborverfahren auf den Gehalt an zirkulierenden Krebszellen (CTCs) untersucht. Dabei zeigte sich: In der mit Schlaf assoziierten Phase sind deutlich mehr der potenziell gefährlichen Zellen im Körper unterwegs als am Vormittag. Anschließende Untersuchungen an Mäusen, die als Modell für Brustkrebs dienen, bestätigten dann diesen Befund: Die CTC-Konzentration in den Tieren schwankte und erreichte ihren Höhepunkt, wenn die Mäuse in Ruhe waren.

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Besonders wanderlustig und aggressiv

Die Forscher erfassten die CTC-Konzentrationen auch, wenn die zirkadianen Rhythmen der Mäuse auf verschiedene Weise gestört wurden – etwa durch die Behandlung mit dem „Schlafhormon“ Melatonin und durch Veränderungen der Lichtzyklen. In den Ergebnissen zeichnete sich dabei immer deutlicher ab: „Im Schlaf erwacht der Tumor“, so Aceto. Die Erstautorin der Studie Zoi Diamantopoulou von der ETH Zürich führt weiter aus: „Unsere Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass das Entweichen von zirkulierenden Krebszellen aus dem ursprünglichen Tumor durch Hormone wie Melatonin gesteuert wird, die unseren Tag- und Nachtrhythmus bestimmen“. Untersuchungen der Genaktivität in den CTCs zeigten zudem, dass Zellen, die den Tumor nachts verlassen, vergleichsweise aggressiv sind: Sie teilen sich schneller und haben daher ein höheres Potenzial, Metastasen zu bilden, als zirkulierende Zellen, die ein Tumor tagsüber abgibt, berichten die Wissenschaftler.

Ihnen zufolge könnten die Ergebnisse nun eine erhebliche Bedeutung für die Überwachung der Entwicklung von Brustkrebs haben sowie für Behandlungen. Denn aus der Studie geht hervor, dass der Zeitpunkt der Entnahme von Tumor- oder Blutproben den Befund deutlich beeinflussen kann. „Unserer Ansicht nach verdeutlichen unsere Ergebnisse, dass medizinisches Fachpersonal die Zeit, zu der es Biopsien durchführt, systematisch aufzeichnen sollte. Das könnte dazu beitragen, die Daten wirklich vergleichbar zu machen“, sagt Aceto.

Zudem zeichnet sich ab, dass es für den Behandlungserfolg von Krebstherapien wichtig sein könnte, zu welcher Tageszeit sie verabreicht werden. Durch weiterführende Untersuchungen wollen die Forscher deshalb nun auch genauer ausloten, wie die neuen Erkenntnisse in bestehende Krebsbehandlungen integriert werden können, um Therapien zu optimieren. Außerdem wird eine Frage in ihrem Fokus stehen, die sich jetzt geradezu aufdrängt: Inwieweit ist die Neigung zur Metastasierung auch bei anderen Krebsarten vom zirkadianen Rhythmus der Patienten abhängig?

Quelle: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Fachartikel: Nature, doi: 10.1038/s41586-022-04875-y

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