Metastasen mit Zieladresse im Körper
Spanische Forscher haben »Kundschafter« entdeckt, die herausfinden, welches Gewebe sich für die Krebsausbreitung eignet. Von Ralf Streck
Der Kampf gegen Krebs könnte einen entscheidenden Schritt vorangekommen sein, glaubt ein Forscherteam, dem mehr als 50 Wissenschaftler aus sieben Nationen angehören. Etwa 90 Prozent der Krebs-Todesfälle gehen nicht auf den Primärtumor zurück, sondern auf Tochtergeschwulste (Metastasen), die sich in anderen Organen bilden. Das Team um Ayuko Hoshino vom Weill Cornell Medical College in New York hat nun einen Mechanismus entdeckt, wie sich der Krebs auf andere Organe ausbreitet. Dieser eröffnet neue Möglichkeiten zur Behandlung und zur Vorbeugung. Ihre Ergebnisse stellen die Forscher in der Fachzeitschrift »Nature« (DOI: 10.1038/nature15756) vor.
Schon vor fast 130 Jahren hatte der britische Arzt Stephen Paget die sogenannte »Seed-and-Soil-Theorie« (Saat und Ackerboden) formuliert und ein Modell aufgestellt, wie sich Metastasen von Tumorzellen eines Primärtumors in anderen Organen bilden. Seine Theorie besagt, dass die »Saat« des Primärtumors über die Blut- und Lymphgefäße ausgebracht wird. Es können sich aber nur in den Geweben Metastasen bilden, in denen die Tumorzellen auch auf günstige Bedingungen treffen. Und genau an dieser Theorie setzte das Forscherteam an.
Einer der Leitautoren der Studie ist der Spanier Héctor Peinado, Chef der Gruppe für Metastasten am Nationalen Krebsforschungszentrum (CNIO) Spaniens in Madrid. Das CNIO spricht von »einem der größten Fortschritte seit mehr als einem Jahrhundert für die Vorhersage, wo sich eine Tumor-Metastase bilden kann«. In »Nature« hatten die Forscher bemängelt, dass seit der Theorie von Paget »zu wenig Fortschritte gemacht wurden, um die Mechanismen aufzudecken, die zur Metastasenbildung in bestimmten Organen führen«.
Das Team hat nun herausgefunden, dass der Primärtumor zunächst mikroskopisch kleine Bläschen als eine Art »Kundschafter« aussendet, die Exosome genannt werden. Die sollen in anderen Organen genau das Gewebe aufspüren, in dem sich Metastasen des Primärtumors ausbilden können. Grundlage der Überlegung war die Erkenntnis, dass sich verschiedene Tumore in ganz unterschiedlichen Organen ansiedeln. »Unsere Resultate zeigen, dass es eine Art Etikett mit Zieladresse auf der Oberfläche der Exosome gibt. Das bewirkt, dass sie nur ganz spezielle Organe ansteuern und sich dort ansammeln, wo später Metastasen entstehen«, sagt Héctor Peinado im Gespräch mit der Tageszeitung »El Mundo«.
In ihren Untersuchungen wurden Zellkulturen von neun unterschiedlichen Tumorarten eingesetzt. Von ihnen wusste man, dass sie sich entweder in Leber, Lunge, Gehirn oder Knochen ansiedeln und Metastasen bilden. Herausgefunden wurde, wie sich die Exosome der verschiedenen Zellkulturen unterschieden. Und dabei rückten Integrine ins Blickfeld. Diese Eiweiße auf der Zelloberfläche sind bei der Signalübermittlung zwischen Zellen und deren Umgebung bedeutsam. Nachgewiesen werden konnte, dass »Kundschafter« (Exosome) mit einer bestimmten Integrin-Kombination zum Beispiel im Lungengewebe andockten, während andere Exosome sich an Integrine im Gewebe der Leber hefteten und dort den für die Ausbreitung der Metastasen günstigen Boden bereiteten.
Auch im Tierversuch verhielten sich die »Kundschafter« wie zuvor in der Zellkultur. Hier zeigte sich zudem, dass sich die Exosome austricksen lassen, wenn durch eine Injektion die Zieladresse für die Metastasenbildung verändert wurde. Dann sorgten Exosome, die eigentlich für Lungenmetastasen verantwortlich sind, stattdessen für Metastasen in der Leber. Auch konnte der Vorgang des Vorbereitens der Zielgewebe vorgeführt werden. Wenn der »Kundschafter« im für den Tumor günstigen Gewebe andockt, werden von ihm Entzündungen und Gewebeveränderungen ausgelöst, die das Wachstum der jeweiligen Krebszellen begünstigen, erklärte Peinado.
»Unsere Arbeit legt nahe, dass der Nachweis von hohen Werten bestimmter Integrine bei Patienten mit Brustkrebs oder Bauchspeicheldrüsenkrebs eine Vorhersage erlaubt, wo sich eine Metastase bilden wird«, führte er im Gespräch weiter aus. Einen Therapieansatz sieht er unter anderem darin, Medikamente zu entwickeln, welche die jeweiligen Integrin-Kombinationen blockierten, damit die »Kundschafter« das geeignete Gewebe in anderen Organen nicht mehr finden. Noch sind die Forscher aber vorsichtig, was Vorhersagen angeht. Das Funktionsprinzip müsse sich noch in breiteren Untersuchungen bewähren.
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