Krebsforschung: Wenn gutartige Zellen böse werden

Experimente mit Mäusen haben gezeigt, dass gutartige Brustgewebszellen mit dem Blutstrom wandern und sich in der Lunge absetzen können. Einmal dort, können sie Tumoren ausbilden, wenn Onkogene aktiv werden.

Die Ergebnisse, die in Science (1) veröffentlicht wurden, könnten eine neue und unerwartete Form der Metastasierung aufdecken, den Prozess, bei dem Krebszellen von einem Teil des Körpers in einen anderen wandern. Diese Migration wurde allgemein als schwieriger Kraftakt betrachtet, zu dem die meisten normalen Zellen nicht in der Lage sind.

Sollte dieser Prozess auch bei Menschen nachgewiesen werden, wäre es für Krebsforscher eine große Überraschung. "Das Entscheidende ist, dass diese Arbeit provokativ ist", sagt Ann Chambers, Krebsforscherin an der University of Western Ontario in London, Kanada, die nicht an der Studie beteiligt war. "Passiert es überhaupt in der Klinik? Diese Arbeit stellt das als Hypothese heraus."

Der Gedanke, dass normale menschliche Zellen in der Lage sind zu metastasieren, könnte eine Erklärung für seltene medizinische Phänomene liefern, bei denen Ärzte Tumore entdecken, die als sekundäre Tumore erscheinen - ein Mammakarzinom, das in der Lunge wächs, zum Beispiel -, jedoch kein Hinweis auf einen Primärtumor gefunden werden kann.

Es beliebt jedoch die Frage bestehen, wie übertagbar die Forschungsergebnisse auf Menschen sind. Es könnten wichtige Unterschiede darin bestehen, wie Krebs bei Menschen und Mäusen entsteht und streut. Auch das Set-up des Experiments könnte eine Rolle gespielt haben: Die Wissenschaftler injizierten die Brustgewebszellen in die Schwanzader der Mäuse und beobachteten ihre Ausbreitung. Ob Zellen sich tatsächlich aus dem Brustgewebe lösen und in die Lungen wandern können, ist bislang nicht klar.

Chemischer Schalter

Damit sich Krebs in andere Körperregionen ausbreiten kann, müssen Tumorzellen ihren Ursprung verlassen, mit dem Blutstrom treiben, die Blutgefäße verlassen und sich in fremder Umgebung ansiedeln.

Über Jahre haben Wissenschaftler jeden einzelnen dieser Schritte genau untersucht in der Hoffnung herauszufinden, was es den Zellen erlaubt, diese Reise zu überleben. Das Ziel bestand darin, therapeutische Interventionen zu finden, mit denen die Metastasierung unterbunden werden könnte. Tatsächlich ist es nur selten der Primärtumor, der die Patienten tötet - wesentlich häufiger trifft die Absiedlungen die Schuld.

Katrina Podsypanina, Wissenschaftlerin am Memorial Sloan-Kettering Cancer Center in New York, und ihre Kollegen entwickelten eine neues experimentelles System, um Krebs bei Mäusen zu erforschen. Die Forscher schufen genetisch veränderte Mäuse, bei denen zwei Onkogene durch chemische Schalter kontrolliert wurden. Wurden die Mäuse mit der chemischen Komponente gefüttert, wurden die Gene im Brustgewebe aktiviert (2).

Die Expression zweier Gene - Myc und eine mutierte Form des KRAS-Gens - reichte aus, um normales Brustgewebe in Krebszellen zu verwandeln. In weiteren Experimenten, die durchgeführt wurden, um zu sehen, was passiert, wenn normale Brustgewebszellen der veränderten Mäuse in den Blutstrom normaler Mäuse injiziert werden, entdeckten Podsypanina und ihre Kollegen, dass einige dieser Zellen in die Lungen wanderten und sich dort ansiedelten.

Die Zellen schliefen in den Lungen, bis die Onkogene durch das Zufüttern des chemischen Schalters aktiviert wurden. Daraufhin entwickelten sie sich zu Tumoren.

Krebszellen sind nicht die einzigen Zellen, die in der Lage sind, sich durch den Körper zu bewegen - auf Wundverschluss spezialisierte Zellen zum Beispiel tun dies ebenfalls. Podsypaninas Studie zeigt jedoch, dass Brustgewebszellen in Krebszellen verwandelt werden müssen, um dazu in der Lage zu sein. "Der zugrunde liegende Mechanismus könnte unserer Biologie bereits eingeschrieben sein", vermutet John Massagué, Krebsforscher ebenfalls am Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, der nicht an der Studie beteiligt war.

Um abzusichern, ob dies der Fall ist, müssen Podsypanina und ihre Kollegen zunächst feststellen, ob die von ihnen beobachtete Zellmigration natürlicherweise auftritt. "Zurzeit wissen wir nicht, ob diese Zellen spontan in der Lage sind, selbständig zu streuen", sagt sie. Das Team führt bereits Untersuchungen zu dieser Frage durch.

(1) Podsypanina, K. et al. Science doi:10.1126/science.1161621 (2008). (2) Podsypanina, K., Politi, K., Beverly, L.J. & Varmus, H.E. Proc. Natl Acad. Sci. USA 105, 5242-5247 (2008).

Dieser Artikel wurde erstmals am 28.8.2008 bei news@nature.com veröffentlicht. doi: 10.1038/news.2008.1068. Übersetzung: Sonja Hinte. © 2007, Macmillan Publishers Ltd

Heidi Ledford