Fehlende Behandlungsmöglichkeiten gegen Metastasenbildung
Wenn Krebserkrankungen tödlich enden, sind in 9 von 10 Fällen
Metastasen daran schuld: Ableger des sogenannten Ersttumors, die weitere Organe des Körpers befallen. Während die Medizin bei der Behandlung von Ersttumoren große Fortschritte gemacht hat, ist sie bei den Metastasen immer noch weitgehend machtlos. Medikamente, die neue Ableger verhindern, gibt es heute nicht. Nun zeigen soeben in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Resultate (1) von Forschenden um Prof. Dr. Andreas Moor am Department für Biosysteme der ETH Zürich in Basel auf, wie sich Darmkrebszellen in der Leber einnisten. Ihre Ergebnisse helfen, eine mögliche Behandlung zu entwickeln, mit der sich in Zukunft vielleicht die Bildung von Metastasen verhindern lässt.
Molekularer Andockmechanismus entschlüsselt
Um neue Ableger zu bilden, lösen sich Krebszellen vom Ersttumor ab und gelangen in die Blutgefässe. „Dass der
Darmkrebs in die Leber streut, hat mit unserer Blutversorgung zu tun", erklärt Prof. Moor. Das Blut reichert sich im Darm zuerst mit Nährstoffen an, dann geht es in die Leber, wo die Nährstoffe verstoffwechselt werden. Für die sich verbreitenden Darmkrebszellen ist die Leber die Endstation. „Sie verfangen sich im Kapillarnetz der Leber", so Prof. Moor.
Wie Costanza Borrelli, Doktorandin in Prof. Moors Gruppe, und ihre Kolleg:innen nun zeigen, hängt es in entscheidendem Masse auch von den Leberzellen ab, ob die hängengebliebenen Krebszellen an ihrem neuen Ort Fuss fassen können. Dass Krebszellen – wie Pflanzensamen im Boden – für ihr Wachstum auf ihre Umgebung angewiesen sind, weiß die Wissenschaft schon seit über 100 Jahren. Doch welche molekularen Mechanismen dabei eine Rolle spielen, lag bisher im Dunkeln. Mit ausgeklügelten Versuchen an gentechnisch veränderten Mäusen hat das Forschungsteam herausgefunden, dass es auf bestimmte Proteine auf der Zelloberfläche ankommt: Wenn Leberzellen ein Protein namens Plexin B2 aufweisen und die Darmkrebszellen über bestimmte Proteine der Semaphorin-Familie verfügen, können die Darmkrebszellen an die Leberzellen andocken.
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Plexin und Semaphorin – Wegweiser im Nervensystem
Dass Krebszellen, die auf ihrer Oberfläche Semaphorine zur Schau stellen, besonders gefährlich sind, belegen klinische Studien, auf die die Forschenden im Fachbeitrag verweisen. Die Studiendaten zeigen, dass sich bei Darmkrebspatient:innen früher und öfter Lebermetastasen ausbilden, wenn ihr Tumor große Mengen von Semaphorin herstellt. Plexin – und sein Interaktionspartner Semaphorin – waren der Forschung bisher für ihre Funktion im Nervensystem bekannt, wo die beiden Proteine wachsenden Fortsätzen von Nervenzellen den Weg weisen und so für deren korrekte Verschaltung sorgen. Die Entdeckung dürfte nicht nur für Darmkrebsbetroffene von Bedeutung sein, denn in weiteren Versuchen haben die Forschenden nachgewiesen, dass Plexin auch beim Melanom und beim
Bauchspeicheldrüsenkrebs die Entstehung von neuen Ablegern fördert.
Empfindliches Zeitfenster: Wechselwirkung zwischen Plexin und Semaphorin von Beginn an unterbinden
Wenn es gelingt, die für die Einnistung entscheidende Wechselwirkung zwischen Plexin und Semaphorin zu unterbinden, kann man vielleicht den Krebs von Anfang an am Streuen von neuen Ablegern hindern. Denn gleich zu Beginn, wenn die Beziehungen zwischen den Zellen in diesem Ökosystem noch nicht etabliert und eingespielt sind, sind Tumorableger besonders verletzlich, meint Prof. Moor. Wenn er von einem „empfindlichen Zeitfenster in der Entwicklung der Metastasen" spricht, wirkt er zuversichtlich, auch wenn der Weg zu einer möglichen Behandlung noch lang ist.
(1) Borrelli C. (2024): In vivo interaction screening reveals liver-derived constraints to metastasis. Nature. DOI: 10.1038/s41586-024-07715-3.
