Kannibalistische Tumorzellen - wissenschaft.de
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Kannibalistische Tumorzellen

Diese Aufnahme von Tumorgewebe zeigt, dass einige Krebszellen (rote Kerne) von anderen (grüne Zellmembran) verschlungen wurden. (Bild: Tonnessen-Murray et al., 2019)

„Der Krebs hat sich erneut ausgebreitet…“ – leider bringt eine Chemotherapie bekanntlich nicht immer den Sieg über die lebensbedrohliche Erkrankung. Dass manche Tumorzellen der Behandlung entgehen, könnte zum Teil auf einer skurrilen Strategie basieren, geht nun aus einer Studie hervor: Bestimmte Krebszellen werden demnach durch eine Chemotherapie zu Kannibalen – sie fressen ihre Nachbarn auf und erhöhen dadurch ihre Chance auf ein bösartiges Comeback.

Meist sollen zwei Schritte zum Erfolg führen: Bei einer Krebsbehandlung wird oft zunächst das Tumorgewebe chirurgisch entfernt und anschließend folgt eine Chemotherapie. Die Wirkstoffe sollen etwaige Reste des Krebsgewebes vernichten, beziehungsweise dem Immunsystem einen Vorteil verschaffen, damit alle bösartigen Zellen ausgerottet werden können. Besonders schlagkräftige Chemotherapeutika sind dabei die Wirkstoffe aus der Gruppe der Interkalantien, wie das Doxorubicin. Sie töten Krebszellen ab, indem sie gezielt deren DNA beschädigen. Doch leider führt auch diese Behandlungsform nicht immer zum Erfolg. Dies ist vor allem bei einigen Formen von Brustkrebs der Fall: Tumorzellen, die ein funktionstüchtiges Gen namens TP53 besitzen, zeigen sich oft besonders widerstandsfähig gegenüber einer Chemotherapie.

Was steckt hinter den Rückfällen?

Anstatt an den durch die Behandlung verursachten DNA-Schäden zu sterben, hören diese Krebszellen oft nur auf, sich zu vermehren und verfallen in eine Art Schlummer-Zustand. Sie verhalten sich dabei wie alternde Zellen, deshalb wird der Effekt als Seneszenz bezeichnet. Im seneszenten Zustand überleben die Krebszellen nicht nur die Chemotherapie, sondern produzieren auch große Mengen an Entzündungsstoffen und anderen problematischen Substanzen, die ein Nachwachsen des Tumors fördern können. Mit Chemotherapie behandelte Brustkrebspatientinnen mit intakten TP53-Genen in ihren Krebszellen neigen daher zu Rückfällen und haben somit vergleichsweise schlechte Überlebenschancen.

„Besseres Verständnis der Eigenschaften dieser seneszenten Krebszellen ist deshalb äußerst wichtig“, sagt Crystal Tonnessen-Murray von der Tulane University. Im Rahmen ihrer Studie haben sie und ihre Kollegen das Verhalten dieser speziellen Krebszellen genau unter die Lupe genommen. Im Fokus standen dabei im Labor gezüchtete menschliche Brustkrebszellen sowie Tumorzellen, die in Mäusen entstanden sind. Sie wurden durch eine Behandlung mit Doxorubicin oder anderen Chemotherapeutika in einen seneszenten Zustand versetzt, wie er im Rahmen von Krebsbehandlungen vorkommen kann.

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Fressprogramm aktiviert

Wie die Wissenschaftler berichten, zeigten Beobachtungen unterm Mikroskop, dass diese Krebszellen sich häufig ihre Nachbarn einverleiben. Dieses Verhalten stellten sie sowohl bei den im Labor gezüchteten Krebszellen als auch bei den Tumorzellen der Mäuse fest. Anschließend konnten sie das Phänomen auch bei Lungen- und Knochenkrebszellen nachweisen. Die Wissenschaftler konnten zudem dokumentieren, dass dieses Verhalten zur Überlebensfähigkeit der seneszenten Krebszellen beiträgt: Wenn sie benachbarte Zellen verschlangen, überlebten sie länger als solche, die dies nicht taten. Die Forscher vermuten deshalb, dass der Kannibalismus die seneszenten Krebszellen mit Energie und Material versorgt, sodass sie die Chemotherapie überleben und zu einer Rückfallursache avancieren können.

Durch weitere Untersuchungen fanden Tonnessen-Murray und Kollegen auch Hinweise dazu, auf welchen Eigenschaften die kannibalistischen Fähigkeiten der Zellen beruhen. In den seneszenten Krebszellen sind demnach Gene aktiviert, die normalerweise in weißen Blutkörperchen angeschaltet sind. Diesen „Körperpolizisten“ ermöglichen sie es, eindringende Krankheitserreger oder Zelltrümmer zu verschlingen. Diese Fähigkeit zum Fressen eignen sich dadurch auch die Krebszellen an. Nachdem sie ihre Nachbarn verschlungen haben, verwerten sie das „Futter“ mithilfe ihrer Lysosomen. Dabei handelt es sich um Zellorganellen, die Verdauungsenzyme enthalten.

Den Wissenschaftlern zufolge könnten die neuen Erkenntnisse nun der Weiterentwicklung von Chemotherapie-Behandlungen dienen. Denn sie werfen nun Licht auf die Frage, warum Brustkrebspatientinnen, bei denen es zu einer TP53-vermittelten Seneszenz kommt, eine erhöhte Rückfallquote aufweisen. „Die Hemmung der nun aufgedeckten Prozesse könnte neue therapeutische Möglichkeiten eröffnen, um die Behandlungserfolge zu verbessern“, hofft Senior-Autor James Jackson.

Video: Eine Krebszelle (rot) frisst eine andere Krebszelle (rot). (Credit: Tonnessen-Murray et al., 2019)

Quelle: Rockefeller University Press, Fachartikel: Journal of Cell Biology, doi: 10.1083/jcb.201904051

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