Durchbruch bei der Krebsforschung? Hauptursache für Entstehung von Tumorzellen entdeckt
Wenn Zellen außer Kontrolle geraten, spielt ein bestimmter Signalweg eine Rolle, fanden Forscher nun heraus. Das könnte die Früherkennung und Behandlung von Krebs verbessern.
Zürich – Jede Zelle im menschlichen Körper hat eine spezifische Funktion. Epithelzellen beispielsweise kleiden Oberflächen und innere Hohlräume aus und beispielsweise in der Haut, der Speiseröhre, der Blase oder dem Dickdarm vor. Wissenschaftler der Universität Zürich (UZH) haben nun herausgefunden, dass der Signalweg TNF-α die Umwandlung dieser Zellen in aggressive Tumorzellen steuert. Das könnte die Früherkennung von Krebs und die Behandlungsmöglichkeiten revolutionieren.
Klonale Expansion: Wenn Zellen außer Kontrolle geraten
Die klonale Expansion ist ein Prozess, bei dem sich einzelne Zellen wiederholt teilen und vermehren. Dieses Phänomen ist aus der Immunologie bekannt, spielt aber auch in der Krebsforschung eine wichtige Rolle. Nach dem zentralen Tumormodell entwickele sich Krebs in einem evolutionären Prozess, heißt es in einer Mitteilung der Universität Zürich über den aktuellen Stand der Forschung. Wenn sich zufällig verteilte Mutationen in Krebsgenen in einzelnen Zellen anhäufen, störe dies demnach allmählich die Zellteilung, bis die Kontrollprogramme aus dem Ruder laufen. Denn vermehren sich bösartige Zellen schneller als ihre Nachbarzellen – das ist die klonale Expansion mutierter Zellen.
Sieht man den menschlichen Körper als Baustelle mit einem großen Team von Bauarbeitern, ist diese unkontrollierte Zellteilung vergleichbar mit Arbeitern, die plötzlich falsche Anweisungen erhalten, Fehler in ihren Bauplänen haben und schneller arbeiten als andere. Sie bauen plötzlich etwas, das im Bauplan nicht vorgesehen ist und stiften so Chaos. Ähnlich verhält es sich bei der Entstehung von Krebszellen. Klonale Expansionen sind in alternden Epithelzellen überraschend häufig, jedoch nicht immer schädlich, gibt die UZH zu Bedenken. Was entscheidet also darüber, ob Krebs entsteht oder verhindert wird? Der Schlüssel ist der TNF-α-Signalweg.
Krebsentwicklung entschlüsselt? Wie der Signalweg TNF-α zur Tumorbildung beiträgt
Die Forscher untersuchten die Krebsentwicklung in Epithelzellen genauer und entdeckten dabei die „fehlerhaften Bauanweisungen“. Der Signalweg TNF-α erweist sich demnach als zentral bei der Umwandlung dieser Zellen: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass das TNF-α-Signalprogramm eine Hauptrolle bei der Umwandlung normaler Epithelzellen in bösartige Krebszellen während den zentralen Phasen der Krebsentstehung spielt“, erklärt Ataman Sendöl, der Studienleiter.
Wenn sich zu viele Fehler in diesem „Bauplan“ ansammeln, bildet sich ein Tumor. Dies markiert die erste Phase der Krebsentwicklung. Das Besondere dabei: Während dieser Phase sieht das Gewebe äußerlich noch normal aus. „Interessanterweise beginnen einige der Krebszellen während der Krebsentstehung, ihr eigenes TNF-α zu produzieren, was ihre Invasion in das umliegende Gewebe fördert. Damit startet die zweite Hauptphase der Tumorentstehung“, erläutert Peter Renz, der Erstautor der Studie.
TNF-α als Chance für die Früherkennung: Wie Signalwege die Überlebenschancen beeinflussen
Die Unterschiede und Ähnlichkeiten der klonalen Expansion in gesundem Gewebe im Vergleich zu Tumoren besser zu verstehen, könnte laut UZH neue Ansätze für die Früherkennung, Prävention und Behandlung von Tumoren liefern. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Beeinflussung des krebsspezifischen Arms der TNF-α-Signalübertragung ein vielversprechender Ansatz für die Behandlung von Patienten mit Epithelkarzinomen sein könnte“, erklärt Sendöl.
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Das krebsspezifische TNF-α-Signalprogramm korreliere dabei mit der Tumor-Aggressivität: Je aktiver das Programm, desto schlechter sind die Überlebenschancen der Patienten. Künftig könnte die Aktivität dieses Signalwegs auch als Biomarker dienen, um die Prognose bei Epithelkarzinomen wie Hautkrebs zu beurteilen. Biomarker sind messbare biologische Merkmale wie Moleküle, Hormone oder Gene, die unabhängig von klinischen Symptomen auftreten.
Früherkennung ist entscheidend für die Heilung von Krebserkrankungen. Weitere Studien geben Krebspatienten Hoffnung: Eine vielversprechende Untersuchung hat etwa gezeigt, dass sich Krebs mithilfe künstlicher Intelligenz Krebs bereits bis zu drei Jahre vor der Diagnose vorhersagen lässt. Auch Blutzellen können Hinweise auf Tumore im Körper geben. Zudem könnte ein neues Verfahren in der Krebsbehandlung künftig dazu führen, dass Tumore sich selbst zerstören.