Entstehung von Krebs

Signale zur Tumorbildung können aus angrenzendem Gewebe kommen

Die gängige Lehrmeinung zur Entstehung von Krebs folgt der These, dass einzelne Zellen aufgrund von Erbgut-Defekten entarten. Es kommt durch die Mutationen zu zusätzlichen Fehlern und bei den betroffenen Zellen beginnt das unkontrollierte Wachstum. Es entsteht ein sogenannter Primärtumor. Dieser kann streuen, sodass sich an anderen Stellen im Körper Metastasen entwickeln. Die Tochtergeschwulste werden als Sekundärtumore bezeichnet. Forscher der Universität Freiburg konnten nun nachweisen, dass der Ursprung eines Tumors nicht zwangsweise in der betroffenen Zelle selbst liegen muss. Ein Signal zur Entartung kann auch von außen auf die Zelle einwirken. Besonders teilungsfreudige, aber eigentlich intakte Stammzellen reagieren auf die Umprogrammierungssignale.

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Die Entstehung von Krebs ist noch längst nicht vollständig entschlüsselt. Bislang hatten Wissenschaftler sogenannte Tumorstammzellen im Verdacht, das Wachstum von Geschwüren zu forcieren. Doch das muss nicht immer so sein. Intakte Stammzellen können durch falsche Signale durcheinander gebracht werden.

 

Genschalter FOXO kann dafür sorgen, dass Stammzellen Tumorzellen produzieren

Das Freiburger Forscherteam wollte ursprünglich lediglich die Rolle des Genschalters FOXO untersuchen. Die Aktivierung dieses Proteins führte bislang bei allen untersuchten Organismen zu einer höheren Widerstandsfähigkeit gegenüber Stress. So sorgt die Aktivität des Genschalters beim Fadenwurm C. eleganz sogar für eine Verdopplung der Lebenserwartung, weshalb FOXO von den Medien auch als „Unsterblichkeitsgen“ gefeiert wurde, das den Traum von ewiger Jugend wahr werden lassen könnte.

Andere Wissenschaftler sagten FOXO weitere, positive Einflüsse nach. Der Schalter soll die Tumorentstehung unterdrücken. Allerdings war bei verschiedenen Leukämien auch das Gegenteil beobachtet worden: Hier spielte FOXO eine tumorfördernde Rolle. Die Intention der Freiburger Forscher war daher klar definiert: Die widersprüchlichen Resultate bei der Krebsentstehung sollten anhand des Modellorganismus Caenorhabditis elegans näher untersucht werden. Der Fadenwurm ist nur rund einen Millimeter groß. In ihm können jedoch sehr leicht bestimmte Genfunktionen manipuliert und die Auswirkungen analysiert werden.

Offensichtlich reicht die Aktivierung von FOXO im Fadenwurm aus, damit aus den Stammzellen ein Tumor entsteht. Stammzellen gelten unter Experten eigentlich als Wunderzellen, denn es handelt sich um Zellen, die sich ein Leben lang teilen und zu ganz bestimmten Zelltypen ausdifferenzieren können. Normale, adulte Körperzellen haben diese Fähigkeiten nicht mehr. Stammzellen werden daher gern als Wunderwaffe im Kampf gegen Krankheiten und das Älterwerden gefeiert, weil diese besonderen Zellen in der Lage sind, Schäden in Geweben zu reparieren und so Regenerationsprozesse zu starten.

 

Entstehung von Krebs: Fehlgeleitete Signale aus der Nachbarschaft bringen Stammzellen durcheinander

Die Forscher wollten nun die Ursachen für den Tumor genauer untersuchen. Sie konnten allerdings den Grund nicht in den Tumorzellen selbst finden. Die Ursache fand sich in ganz anderen Gewebe, darunter z. B. in unverdächtigen Hautzellen. Die Schlussfolgerung der Wissenschaftler lautet: Offensichtlich führt ein falsches Signal aus dem umliegenden Gewebe dazu, dass die Stammzellen einen Tumor bilden. Dieser Impuls ist auf bereits bekannte aber auch auf mehrere neuentdeckte, krebserzeugende Signal zurückzuführen.

Beim Fadenwurm C. elegans gelang es, von den 20.000 Genen genau jene Gene zu bestimmen, die für die Bildung von Tumoren verantwortlich sind. Bislang fanden die Forscher zehn solcher Risikogene.

In vielen Organen kommen Stammzellen vor. Oft sind sie in ihren jeweiligen Stammzellnischen inaktiv, d. h. im Schlafmodus. Andere Studien zeigen jedoch auch, dass die Stammzellen mit den umgebenden Zellen in der Nische kommunizieren und Botschaften austauschen. Ein fehlgeleitetes Signal von bislang unverdächtigen Zellen kann ausreichen, um sie aufzuwecken und das Teilungsprogramm der Stammzellen durcheinanderzubringen. Die betroffenen Stammzellen benötigen dann selbst keinen Defekt im Erbgut, um die Basis für einen Tumor zu produzieren. In dem im Fachmagazin PLoS Genetics erschienen Beitrag vergleichen die Freiburger Forscher die Stammzellen mit fehlgeleiteten Feuerwerkskörpern. Anstatt am Nachthimmel zu leuchten, sprühen sie in der Menschenmenge Funken.

 

Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Menschen muss untersucht weden

Im nächsten Schritt möchte das Wissenschaftsteam die grenzüberschreitenden Signale entschlüsseln und verstehen, denn alle bislang bei C. elegans gefundenen Krebsgene gibt es auch beim Menschen. Die widersprüchlichen Beobachtungen lassen nur den Schluss zu, dass Tumore in gleicher oder ähnlicher Form auch beim Menschen entstehen können. Bei ungefähr einem Drittel aller metastasierenden Tumore wird von Medizinern kein Primärtumor gefunden. So ist es durchaus möglich, dass Metastasen gebildet werden, ohne dass vorher an einem anderen Ort ein Primärtumor entstand. Nur wenn Wissenschaftler ganz genau die Ursachen für die Entstehung von Krebs kennen, lassen sich Schlüsselstellen und damit Ansätze für eine erfolgreiche Therapie finden. Stammzellen waren bislang große Hoffnungsträger im Kampf gegen Krebs. Von ihnen kann allerdings offensichtlich auch eine Gefahr ausgehen, wenn bei ihnen falsche Signale ankommen.

 

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