Wiener Studie

Wuchernde Stammzellen bilden Tumore im Gehirn

In gesunden Larven der Fruchtfliege Drosophila (weiteres Bild) weiß das sich entwickelnde Gehirn aufgrund eines Signalproteins, wann es groß genug ist. Bei Larven, die aufgrund einer Mutation das Protein L(3)mbt nicht bilden können, fehlt die Wachstumskontrolle, was zur Entstehung von Gehirntumoren führen kann. Die Geschwulste bestehen aus entarteten Stammzellen, wie Wissenschaftler aus Wien in der Fachzeitschrift "Nature Cell Biology" berichten.

Die Forscher um Constance Richter und Jürgen Knoblich vom Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) in Wien haben nun die Quelle für den Stammzellen-Wildwuchs gefunden: Ohne L(3)mbt-Protein sind spezielle DNA-Abschnitte nicht isoliert. Folglich geraten etliche tumorauslösende Gene außer Kontrolle. Denn nur bei intakter Isolierung werden Gene zum richtigen Zeitpunkt ein- und ausgeschaltet.

Vier Jahre lang haben die Wissenschaftler gebraucht, um herauszufinden, warum es bei Fliegen ohne L(3)mbt zu einem derart maßlosen Zellwachstum kommt. Mit verschiedenen Methoden konnten sie nun nachweisen, dass in diesen Mutanten der sogenannte Hippo-Signalübertragungsweg empfindlich gestört ist. Dieser Informationskanal ist auch bei Maus und Mensch dafür verantwortlich, dass Organe wie Herz oder Leber bis zu ihrer richtigen Größe heranwachsen. 

Gerät der Signalweg durcheinander, kommt es zu ausuferndem Wachstum bzw. Tumorbildung. Aus diesem Grund wurde das für den Signalübertragungsweg namensgebende Gen nach dem Nilpferd (englisch: hippo) getauft. 

Behandlung von Tumoren an Entstehung orientieren
Bereits vor fünf Jahren hat Jürgen Knoblich herausgefunden, dass sich Stammzellen im Gehirn von Fruchtfliegen in Tumorzellen verwandeln, wenn das sogenannte Brat-Protein fehlt. Diese Tumore sehen zwar gleich aus, doch der Ursprungsmechanismus ist eben grundlegend anders. "Möglicherweise sollten deshalb Tumore - auch wenn sie anatomisch und histologisch sehr ähnlich sind - aufgrund ihrer andersartigen Entstehung unterschiedlich behandelt werden", so Knoblich in einer Aussendung des IMBA.

Für Knoblich sind die neuen Befunde besonders interessant, weil die Bildung des zentralen Nervensystems bei Drosophila und bei Säugetieren und damit auch beim Menschen ähnlich verläuft. Die Tumorentstehung in der Fliege sei in Grundzügen durchaus auf den Menschen übertragbar, so der Wissenschaftler. Auch bei einigen menschlichen Krebsformen könnten entartete Stammzellen der eigentliche Motor der Krankheit sein.

Mögliche Ursache für Rückfälle und Metastasenbildung
Allerdings seien gängige Krebsbehandlungen wie Chemotherapie oder Bestrahlung gegen ausdifferenzierte Zellen gerichtet, die sich rasch teilen und praktisch die gesamte Masse des Tumors ausmachen. Tumor-Stammzellen kommen dagegen viel seltener vor und würden bei den Standardtherapien nicht nachhaltig attackiert, betonen die Wissenschaftler. 

Dies könnte die Ursache für Rückfälle und die Bildung von Metastasen sein. Aus diesem Grund werde versucht, Medikamente speziell gegen die Tumor-Stammzellen zu entwickeln bzw. neue Wege zu finden, um die entarteten Stammzellen umzuprogrammieren.