Neue Studie - Bier könnte der Schlüssel zur Heilung von Krebs sein: Forscher machen Entdeckung

Krebs ist nach Herz-Kreislauf-Erkrankungen die häufigste Todesursache in Deutschland. Auch wenn es mittlerweile bei vielen Krebsarten wie Brustkrebs sehr gute Behandlungsmöglichkeiten gibt, ein Mittel, das verhindert, dass der Krebs irgendwann zurückkommt, gibt es bisher nicht. Nun haben Forscher eine Entdeckung gemacht, die potenziell dabei helfen könnte, Krebszellen auszuhungern, damit sie absterben.

Anhand von Bierhefe S. pombe, die schon seit Jahrhunderten zum Bierbrauen verwendet wird, haben die Forscher des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBL) und der University of Virginia School of Medicine untersucht, wie sich Zellen Stresssituation wie etwa Nährstoffmangel anpassen. Da die Zellen der Bierhefe den menschlichen Zellen sehr ähnlich sind, nutzten Wissenschaftler sie häufig als Modellorganismen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „ Nature Communications “ veröffentlicht.  

Ribosomen in hungrigen Hefezellen befinden sich im Winterschlaf

Hefezellen sichern ihr Überleben bei Nahrungsentzug dadurch, dass ihre Mitochondrien von einem Schwarm massiver Molekülkomplexe, den sogenannten Ribosomen, umhüllt werden. Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle, die Energie für zelluläre Prozesse liefern und Ribosomen die Maschinen der Zelle, die Proteine produzieren.

Bei genauerer Betrachtung unter Spezialmikroskopen (Einzelpartikel-Kryoelektronenmikroskopie) konnten die Forscher sehen, dass in hungrigen Hefezellen die Ribosomen, die sich auf der Oberfläche der Mitochondrien ansiedeln, nichts produzieren. „Sie befinden sich im Winterschlaf“, heißt es dazu in einer Mitteilung der EMBL .  

Nach wie vor rätselhaft, warum Zelle so funktioniert bei Nahrungsentzug

Warum sich die inaktiven Ribosomen an die Oberfläche der Mitochondrien anhaften, bleibt jedoch ein Rätsel. „Eine ausgehungerte Zelle beginnt irgendwann, sich selbst zu verdauen, sodass die Ribosomen die Mitochondrien möglicherweise umhüllen, um sie zu schützen. Sie könnten sich auch anheften, um eine Signalkaskade innerhalb der Mitochondrien auszulösen“, erklärt Teamleiter Simone Mattei.

Vor allem eins verblüffte die Forscher: Die Ribosomen heften sich „verkehrt herum“ an, etwas was noch nie vorher beobachtet wurde. „Wir wussten, dass Zellen versuchen, Energie zu sparen und ihre Ribosomen abschalten, aber wir hatten nicht erwartet, dass sie sich verkehrt herum an die Mitochondrien anheften würden“, heißt es in einer Mitteilung der beteiligten University of Virginia.  

Hefezellen könnten Schlüssel zu neuen Krebstherapien liefern

Diese Entdeckung könnte Wissenschaftlern nun neue Erkenntnisse über Krebszellen und mögliche Therapien gegen Krebs liefern. Denn Krebszellen sind gerade bei aggressiven schnell wachsenden Tumoren aggressiven schnell wachsenden Tumoren einem ständigen Nährstoffmangel ausgesetzt. Um zu Überleben und dem Immunsystem zu entgehen, fallen sie in einem Ruhezustand. „Wenn wir verstehen, wie sie dies tun, können wir neue Wege finden, die Krebszellen gezielt anzugreifen, um die Behandlungsergebnisse der Patienten zu verbessern und Rückfälle zu verhindern“, heißt es weiter in der Mitteilung.

Im nächsten Schritt wollen die Forscher nun herausfinden, wie die Zellen diesen Eintritt in den Ruhezustand bewerkstelligen und welche Prozesse dazu führen, dass sie aus diesem Tiefschlaf erwachen. Dazu kultivieren sie neben Hefezellen nun auch Krebszellen im Labor, was aber nicht so einfach ist, da sie nicht so leicht zu manipulieren sind.

Dennoch hoffen die Forscher, dass sie damit den Grundstein für die Entdeckung neuer Marker zur Verfolgung ruhender Krebszellen legen. „Diese Zellen sind in diagnostischen Umgebungen nicht leicht zu erkennen, aber wir hoffen, dass unsere Forschung [...] uns hilft, unser Ziel zu erreichen.“