Forscher fanden heraus, wie sich gestresste Krebszellen schützen

Sie berichten im Fachblatt «Nature Communications» über einen neuen Mechanismus, der den Zellen das Überleben erleichtert, wenn diese etwa durch Chemotherapie unter Stress gesetzt werden.

Damit Zellen auch unter für sie widrigen Umständen weiterleben können, haben sie Methoden entwickelt, um ihren Stoffwechsel daran anzupassen. Das kommt auch bei Tumorzellen zum Tragen, die im Rahmen von Therapien möglichst gezielt unter Druck gesetzt werden. Wie Krebszellen auf diesen Stress reagieren, hat sich ein Team um den Biochemiker Robert Ahrends von der Universität Wien und Jan Medenbach von der Universität Regensburg (Deutschland) genauer angesehen.

Die Forscher haben sich dabei auf die sogenannte «Unfolded Protein Response» (ungefaltete Protein-Antwort oder UPR) konzentriert. Diese komplexe Reaktion auf die Anwesenheit von schädlichen, fehlerhaft gefalteten Proteinen erlaubt es Zellen, sich gegen negative Auswirkungen und in letzter Konsequenz gegen den Zelltod zu wappnen. Die UPR sei nicht nur an Resistenzen gegen Chemotherapien und somit am Fortschreiten von Krebserkrankungen beteiligt, sie spielt beispielsweise auch eine Rolle bei Diabetes oder neurodegenerativen Krankheiten, heisst es am Mittwoch in einer Mitteilung der Uni Wien.

Schützende Gene werden künftig bekämpft

Mithilfe neuer wissenschaftlicher Methoden zur Analyse von genetischen Daten und Informationen zum Protein-Aufbau und zum Stoffwechsel haben die Wissenschaftler «eine Reihe an Genen identifiziert, welche unter Stress aktiviert werden und helfen sollen, das Überleben der Zelle zu sichern». Neben Genen, die bereits bekannterweise mit der UPR in Verbindung stehen, fanden sich auch noch zahlreiche andere, «die zuvor noch nicht mit der zellulären Stress-Antwort in Verbindung gebracht wurden und welche eine wichtige Funktion im zellulären Stoffwechsel ausüben», so die Forscher.

Sie fanden heraus, dass es sich um Gene handelt, die unter Stress den «Ein-Kohlenstoff-Metabolismus» (1C-Metabolismus) verändern. Die gestressten Zellen zeigten sich unter diesen Umständen mitunter vollständig resistent gegenüber Wirkstoffen, die im Rahmen von Chemotherapien eigentlich in diesen Stoffwechselprozess eingreifen, und etwa auch in der Rheuma-Behandlung eingesetzt werden. Mit dem Wissen über diesen neuen Schutzmechanismus könnten zukünftig neue Ansätze zur Überwindung der Resistenzen in der Krebstherapie gefunden werden, hoffen die Wissenschaftler.

Fachatikellink: https://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-16747-y