Wissenschaftler finden Erklärung für den Sonderweg bestimmter Gewebe Zellen können ihren Tod "umprogrammieren" - scinexx | Das Wissensmagazin
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Wissenschaftler finden Erklärung für den Sonderweg bestimmter Gewebe

Zellen können ihren Tod „umprogrammieren“

Normalerweise sorgt das Selbstmordprogramm in den Zellen dafür, dass sie nicht entarten. Bei Krebs aber wird es blockiert. Eine internationale Forschergruppe hat jetzt herausgefunden, warum einige Geweben für eine solche Blockade besonders anfällig sind und wie sich dies – beispielsweise in der Krebsbekämpfung – verhindern lässt. Die Studie dazu ist jetzt in „Nature“ erschienen.

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Fast jede Zelle im menschlichen Körper enthält ein „Selbstzerstörungsprogramm“ und wartet sozusagen auf das Signal, das ihren Tod auslöst. Krebszellen jedoch haben einen Weg gefunden, dieses Programm auszuschalten. Normalerweise wird der programmierte Zelltod, die so genannte Apoptose, durch Signale innerhalb oder außerhalb der Zelle ausgelöst. Innerhalb etwa durch eine Schädigung der DNA durch UV- oder Röntgenstrahlung. Außerhalb, indem externe Signale wie ein Schlüssel auf ein genau passendes Schloss, sogenannte Todesrezeptoren auf der Zelloberfläche, einwirken. Dieser Schlüssel-Schloss-Mechanismus ist für das Immunsystem äußerst wichtig, um Zellen mit bestimmten Rezeptoren gezielt abtöten zu können.

Angewiesen auf Signale von innen und außen

Bestimmte Zellen sind nun aber für ihre Selbstzerstörung auf einen kombinierten Signal-Weg innerhalb und außerhalb zugleich angewiesen. Dazu gehören Leberzellen und insulinproduzierende Zellen der

Bauchspeicheldrüse. Eine internationale Forschergruppe um Professor Andreas Strasser vom „Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research“ in Melbourne, Australien und Professor Thomas Kaufmann vom Institut für Pharmakologie der Universität Bern hat nun herausgefunden, warum diese Zellen

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einen eigenen Weg beim Zelltod beschreiten. Durch ihre Untersuchungen haben sie zudem weitere Grundlagen geliefert, die zu einer neuartigen und vielversprechenden medikamentösen Therapie gegen Krebs beitragen könnten.

Protein als Auslöser

Ein einziges Protein ist dafür verantwortlich, wenn sich Leber- und bestimmte Bauchspeicheldrüsenzellen „umprogrammieren“ – von einem relativ einfachen, extern ausgelösten Zelltod auf einen komplexeren, sowohl extern als auch intern ausgelösten Zelltod. Das entsprechende Protein, XIAP, gehört zur Familie der „inhibitor of apoptosis proteins“ (IAP), welche den programmierten Zelltod unterdrücken. Wird XIAP nun selber in Leberzellen und Zellen der Bauchspeicheldrüse unterdrückt, ändert sich der Ablauf des Zelltods.

Dies wurde durch genetische Versuche in der Maus gezeigt und durch Versuche mit einem neuartigen pharmakologischen IAP-Unterdrücker, welcher unter anderem XIAP hemmt, bestätigt. Leber- und Bauchspeicheldrüsen-Zellen, in denen wegen dieses Unterdrückers XIAP inaktiv war, schalteten vom „komplexen“ auf den „einfachen“ Zelltod. Diese Wirkung von solchen IAP-Unterdrückern auf die Zelltod-Hemmer könnte in Zukunft für die Bekämpfung von Krebs von großer Bedeutung sein.

Den Zelltod-Unterdrücker unterdrücken

Viele Krebszellen weisen erhöhte Mengen an IAP-Proteinen auf und sind deshalb resistent gegenüber Strahlen- oder Chemotherapie. Chemische IAP-Hemmer, die als „Unterdrücker der Zelltod-Unterdrücker“ eingesetzt werden, gelten daher als vielversprechender neuer Weg in der Krebstherapie.

„Unsere Studie liefert einen weiteren Hinweis darauf, dass IAP-Hemmer für den Zelltod-Start in bestimmten Zellen sehr wirksam sind“, erklärt Thomas Kaufmann. Man müsse sie aber vorsichtig einsetzen, da sie auch gesunde Zellen für Zelltod sensibilisieren können. Dies scheint gerade in Leberzellen der Fall zu sein, weshalb Vorsicht geboten sei bei bereits bestehenden Leberschäden: „IAP- Proteine verhindern den Zelltod von Leberzellen – hemmt man sie, könnte dies gefährlich werden für Personen, die bereits unter Leberproblemen leiden“, so Kaufmann.

(Universität Bern, 24.07.2009 – NPO)

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