Wuchernde Stammzellen verursachen Hirntumore

Foto: Mikroskopisches Bild vom Hirntumor bei Fliege

Wenn bei Drosophila-Larven das
Protein L(3)mbt fehlt, bilden sich
tödliche Hirntumore aus Stammzellen;
© IMBA

In gesunden Larven der Fruchtfliege Drosophila „weiß“ das sich entwickelnde Gehirn, wann es groß genug ist. Bei Larven, die aufgrund einer Mutation das Protein L(3)mbt nicht bilden können, fehlt diese Wachstumskontrolle. Tödliche Hirntumore wuchern in ihren Köpfen. Die Geschwulste bestehen aus entarteten Stammzellen.

Bei Fliegenlarven ohne L(3)mbt-Protein ist das strikt choreographierte Entwicklungsballett von Grund auf gestört, berichten die Wissenschftler Constance Richter und Jürgen Knoblich vom IMBA: Das Neuroepithel in den Sehlappen vergrößert sich zuerst extrem. Dann wandelt es sich in neurale Stammzellen (sogenannte Neuroblasten) um. Diese Zellmasse teilt sich unkontrolliert, und eine Geschwulst entsteht.

Die Folgen für die Fliegenlarven? Zuerst verzögert der aus Stammzellen bestehende Hirntumor „nur“ die Entwicklung. Doch innerhalb weniger Tage breitet er sich fast im ganzen Tier aus. Auch in den Anlagen für die späteren Flügel kommt es zu ungewöhnlichem Wachstum. Schließlich tötet der Tumor die Larve.

Warum l(3)mbt-Mutanten zu derartiger Maßlosigkeit neigen, war bislang unbekannt. Die IMBA Forscher konnten unter anderem mit biochemischen, epigenetischen und bioinformatischen Methoden nachweisen, dass in den Mutanten der sogenannten Hippo-Signalübertragungsweg empfindlich gestört ist.

Für Studienleiter Jürgen Knoblich sind die neuen Befunde besonders interessant, weil die Bildung des zentralen Nervensystems bei Drosophila und beim Säuger ähnlich verläuft. Die Tumorentstehung in der Fliege sei in Grundzügen durchaus auf den Menschen übertragbar. „Dass man vielleicht eines Tages auch mithilfe unserer Ergebnisse Krankheiten heilen kann, ist sehr motivierend“, sagt Knoblich.

Dafür, dass entartete Stammzellen nicht nur bei Drosophila fatal sein können, mehren sich den letzten Jahren die Hinweise. Laut Tumor-Stammzellhypothese sind genetisch veränderte Stammzellen (zumindest bei einigen) menschlichen Krebsformen der eigentliche Motor der Krankheit.

Allerdings sind gängige Krebs-Behandlungsformen (Chemotherapie, Bestrahlung) gegen ausdifferenzierte Zellen gerichtet, die sich rasch teilen und die Masse eines Tumors ausmachen. Die viel selteneren und oft lange „schlummernden“ Tumor-Stammzellen werden bei den Standardtherapien nicht nachhaltig attackiert. Dies wird als Ursache für Rückfälle und die Bildung von Metastasen interpretiert. Deswegen versuchen Krebsmediziner, Medikamente speziell gegen die Tumor-Stammzellen zu entwickeln bzw. Wege zu finden, um die entarteten Stammzellen umzuprogrammieren.

MEDICA.de; Quelle: IMBA