Molekulare Stellschrauben machen Krebs gefährlich

Foto: Bunte Schleifen

Bunte Schleifen symbolisieren
verschiedene Krebsarten;
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Weidenhofer

„Die Metastasierung ist ein vielschichtiger Prozess, an dessen Steuerung verschiedene molekulare Komponenten beteiligt sind. Das Verständnis dieses komplexen Netzwerks ist die Voraussetzung dafür, Krebserkrankungen zukünftig besser und effektiver behandeln zu können“, erläutert Professor Heike Allgayer die Motivation des aktuellen Forschungsprojektes.

Während gesunde Körperzellen in ihrer Funktion und Vermehrung strikt vom menschlichen Organismus überwacht werden, entziehen sich Krebszellen dieser Kontrolle. Schlimmer noch: Einige entwickeln die Fähigkeit, den Tumor zu verlassen, in das umgebende Gewebe einzudringen und an anderen Stellen des Körpers Tochtergeschwülste zu bilden. Diese Metastasen machen einen bösartigen Tumor zur lebensbedrohenden Gefahr. Der als Metastasierung bezeichnete Vorgang ist ein Prozess, an dessen Steuerung eine Vielzahl von Zellkomponenten beteiligt sind.

Allgayer und ihr Team wollen gemeinsam mit Professor Jonathan Sleeman einzelne relevante Teilschritte im Prozess der Metastasierung auf molekularbiologischer Ebene untersuchen, um die übergreifenden Zusammenhänge zu verstehen. „Wir sind Molekülen auf der Spur, von denen wir annehmen, dass sie die zentralen Komponenten eines Systems bilden, das die Metastasierung von Tumoren im Wesentlichen bestimmt“, erläutert Allgayer.

Als eine zentrale Stellschraube im Netzwerk hat die Gruppe den molekularen Schalter mit dem Namen „Urokinase-Plasminogen-Aktivator-Rezeptor“, kurz: u-PAR, identifiziert. Intensive Vorarbeiten des Forscherteams haben gezeigt, dass u-PAR die Metastasierung fördert, sobald er aktiviert ist und in ausreichend großer Zahl in den Krebszellen auftritt.

Im gleichen Zuge haben die Forscher auch die regulierende Wirkung des „Programmierte-Zelltod-Protein 4“ (Pdcd4) aufgedeckt.Pdcd4 hemmt die Metastasierung indem es die Herstellung von u-PAR in den Zellen vermindert. Die Steuerung von Pdcd4 erfolgt wiederum durch eine kurzkettige Ribonukleinsäure, die sogenannte mikro-RNA 21 (miR-21).

Untersuchungen der Arbeitsgruppe um Sleeman wiesen zudem nach, dass sich die Zellen auf die Metastasierung vorbereiten, indem sie beweglicher werden. Entscheidenden Einfluss darauf hat das Protein CD24 – ein weiterer heißer Kandidat für eine zentrale Komponente im Motor, der die Metastasierung bestimmt. CD24 kommt auf der Oberfläche von Zellen vor und ist an der Signalweiterleitung und Anheftung von Krebszellen beteiligt. Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe von Heike Allgayer konnte das Team um Sleemann nachweisen, dass CD24 in der Lage ist, eines der bekanntesten krebsauslösenden Proteine, die Sarcoma (Src)–Kinase, zu aktivieren.

MEDICA.de; Quelle: Wilhelm-Sander-Stiftung