Krebsforschung : Rätselhaft und bösartig

Forscher sind dem Krebs auf der Spur. In Berlin berichten sie, wie Tumore streuen und Metastasen bilden.

Adelheid Müller-Lissner
Krebs
Radiologie der Universitätsklinik Greifswald. -Foto: dpa

Was Krebszellen so gefährlich macht, ist ihre Fähigkeit zu ausgedehnten Wanderungen durch den menschlichen Körper. Mittels Operationen, Bestrahlungen und Zellgiften können viele Tumore heute zwar erfolgreich behandelt werden, oft flammt die Erkrankung jedoch nach Jahren wieder auf.

So ist es keine Seltenheit, dass sich zehn Jahre nach einer erfolgreichen Brustkrebsbehandlung plötzlich Tochtergeschwülste in Knochen oder Gehirn bemerkbar machen. Als „bösartig“ bezeichnen Mediziner solche Tumore vor allem deshalb, weil sie Gewebegrenzen überschreiten können – und weil sie fähig sind, in entfernten Regionen des Körpers Absiedelungen zu bilden.

Wie solche Metastasen entstehen, beschäftigt die Forschung seit Jahrzehnten. Was befähigt Tumorzellen, sich aus ihrem Gewebegefüge zu lösen, Blutgefäße und Lymphbahnen als bequeme Transportwege zu nutzen und sich als ungebetene Gäste im Körper auszubreiten? Biologen und Mediziner suchen weltweit nach der Antwort. Klar ist mittlerweile, dass einige Faktoren zusammenkommen müssen, damit diese ebenso verhängnisvolle wie biologisch unwahrscheinliche Entwicklung eintreten kann.

„Metastasenbildung ist ein komplexer Vorgang“, sagt der amerikanische Krebsforscher Robert Weinberg vom Whitehead Institut für Biomedizinische Forschung in Cambridge. Er hat als Erster ein Gen identifiziert, das für die Umwandlung gesunder Zellen in Krebszellen maßgeblich ist, und wenig später ein anderes, das die Unterdrückung solcher Vorgänge veranlasst. Weinberg lehrt auch am Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Am Mittwochabend hielt er den Festvortrag zur Eröffnung eines internationalen Kongresses über „Invasion und Metastasierung“, zu dem sich noch bis heute 160 international renommierte Forscher im Max Delbrück Centrum für Molekulare Medizin (MDC) versammeln. Weinberg, der seit Jahren als Kandidat für den Nobelpreis gilt, hatte eine erfreuliche Botschaft anzubieten: „Wir sehen inzwischen klarer und können beginnen, den Vorgang der Metastasierung Stück für Stück zu entwirren.“

Zur Klarheit dürfte vor allem das wachsende Verständnis eines biologischen Vorgangs mit dem komplizierten Namen „epithelial-mesochymale Transition“ – kurz: EMT – beitragen. Dabei verändern sich Zellen, die äußere und innere Körperoberflächen wie Haut oder Schleimhaut bedecken. Sie machen sich die Eigenschaften von Zellen zunutze, wie sie in embryonalem Bindegewebe vorkommen.

Auf diese Weise entwischt die Krebszelle geschickt dem Einflussbereich der Gesetze, wie sie für Oberflächenzellen gelten. Diese sind eng miteinander verbunden, einzelne Mitglieder können sich nur schwer aus dem Verband lösen. Den Krebszellen gelingt es jedoch offensichtlich, andere Spielregeln für sich in Kraft zu setzen. Sie müssen dafür nicht einmal innovativ sein, sondern können sich eines alten biologischen Programms bedienen.

Dabei aktivieren sie Eiweiße, die gewöhnlich während der Embryonalentwicklung als „Übersetzungsfaktoren“ tätig sind und die eine große Anzahl von Genen kontrollieren. Diese EMT-Transkriptionsfaktoren sind in der Lage, Gene anzuschalten, die es der Krebszelle erlauben, sich zu bewegen und sich auszubreiten. Zudem können sie dem programmierten Zelltod widerstehen, der normalerweise droht, wenn Krebszellen den Ersttumor verlassen.

Um auf ihre unheilvolle Wanderschaft gehen zu können, müssen Krebszellen sich zum Beispiel erst aus dem engen nachbarschaftlichen Verhältnis im Tumorgewebe lösen. Dabei kommt ihnen zu Hilfe, dass bei der Umprogrammierung zur embryonalen Bindegewebszelle auch die Bildung bestimmter Eiweiße unterdrückt wird, die normalerweise für den Klebstoff zwischen den Zellen sorgen. In seinem Festvortrag resümierte Weinberg: „Mit Hilfe der EMT-Transkriptionsfaktoren werden tumorbildende Zellen geschaffen, die streuen und sich selbst erneuern können.“

Spätestens an dieser Stelle kommt ein Begriff ins Spiel, der in der Medizin eigentlich mit großen Hoffnungen verbunden ist: Stammzellen. Die tumorbildenden Zellen haben nämlich wichtige Gemeinsamkeiten mit ihnen. Das sind unbegrenzte Teilungsfähigkeit und das Vermögen, zu unterschiedlichen Zelltypen zu werden.

Krebsstammzellen, wie sie inzwischen nach und nach für Leukämien, für Brust-, Hirn- und Prostatatumoren nachgewiesen wurden, könnten jedoch gerade dank dieser Merkmale bei der Entstehung von Metastasen die eigentlichen „Bösewichte“ sein. Denn wahrscheinlich sind nur sie in der Lage, an anderer Stelle neues bösartiges Gewebe entstehen zu lassen.

Weil sie lange Zeit in speziellen Nischen überwintern können, werden sie von den üblichen Zellgiften – im Unterschied zu den anderen Krebszellen, die sich schnell teilen – nicht erreicht. Durch genetische Veränderungen können sie sich zudem auch den strengen Kontrollen entziehen, die normalerweise dafür sorgen, dass gefährlicher Zellmüll aussortiert wird.

Wie es dazu kommt, dass Krebs im Körper „wandert“, von der Niere in die Knochen, vom Darm in die Leber, von der Brust ins Gehirn, ist damit keineswegs vollständig geklärt. So ist Weinberg weiterhin unsicher, ob der Metastasenbildung immer der Vorgang der EMT zugrunde liegt oder ob auch andere Programme existieren, mit denen Krebszellen es schaffen, im Körper zu streuen. Er und seine Kollegen haben inzwischen ein paar Puzzlesteine der Metastasenbildung identifiziert. Wie viele Teile das böse Spiel aber hat, weiß noch keiner.

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