Mittwoch, Juli 17, 2024

Resistenz durch Tumor-Stammzellen

Stammzellen verfügen über die Fähigkeit, sich in nahezu alle Zelltypen entwickeln zu können, was eine große Herausforderung für die Krebstherapie darstellt.

So verfügen bösartige Tumore über sogenannte Krebsstammzellen die ihnen, so Experten, eine Behandlungsresistenz verleihen. Bis dato ging die Wissenschaft davon aus, dass Stammzellen lediglich in aggressiven, rasch wachsenden Tumoren vorhanden sind. Laut Experten der Washington University School of Medicine, eine Fehlannahme. Ihre aktuellen Forschungsergebnisse belegen die Anwesenheit dieser behandlungsresistenten Stammzellen auch in langsam wachsende Tumoren.

Die entdeckten Hirntumor-Stammzellen erwiesen sich als wenig empfindlich gegenüber Anti-Krebs-Medikamenten. Ein Vergleich zwischen gesunden Stammzellen und jenen in Gehirntumoren, verleiht Wissenschaftern nun ein besseres Verständnis hinsichtlich der Resistenz-Mechanismen. Dies wiederrum könnte neue therapeutische Strategien ans Licht bringen. „Zumindest werden wir andere Medikamente und modifizierte, möglicherweise höhere Dosierungen einsetzen, um die Krebsstammzellen zu töten,“ so Dr. David H. Gutmann, Autor der Studie und Professor für Neurologie.

Anhand eines Neurofibromatose Typ 1 (NF1) Mausmodells mit Hirntumoren, identifizierte Erstautor Dr. Yi-Hsien Chen Tumor-Stammzellen, die nach Transplantation in gesunde Mäuse, Tumorwachstum auslösen konnte.

Die Neurofibromatose Typ 1, auch bekannt als Morbus Recklinghausen periphere Neurofibromatose gilt als vererbte Multiorganerkrankung, die vor allem Haut und Nervensystem in Mitleidenschaft zieht. Typische Veränderungen an der Haut sind sogenannte Café-au-lait-Flecken (milchkaffeefarbene Hyperpigmentierungen) sowie Neurofibrome. Im zentralen Nervensystem kommt es häufig zur Tumoren verschiedener Lokalisation. Zudem können Patienten u.a. minderbegabt sein und an epileptischen Anfällen leiden. Häufig betroffen sind auch Augen und Knochen.

Den Großteil der bei NF1 auftretenden Gliome sind die sogenannten Optikusgliome, die sich im Bereich des Sehnervs befinden. Behandelt werden diese Tumore mit Medikamenten, die an einem bestimmten Punkt in das Zellwachstum eingreifen und dieses hemmen. Laut Laborversuchen, war die 10-fache Dosis dieser Medikamente notwendig, um die sich im Tumor befindlichen Krebs-Stammzellen abzutöten.

Im Vergleich zu gesunden Hirnstammzellen, produzieren Krebsstammzellen eine größere Menge eines bestimmten Proteins namens Abcg1. Dieses unterstützt die Zelle dabei zu überleben.

„Das Protein blockiert ein Signal aus dem Zellinneren, welches die Empfindlichkeit der Zelle gegenüber der Behandlung erhöhen sollte,“ so Gutmann. „Es gilt nun eine Möglichkeit zu finden, dieses Protein zu hemmen, um so die Eliminierung von Tumor-Stammzellen zu erleichtern.

„Stammzellen sind aufgrund ihres nicht differenzierten Stadiums in der Lage, neue Entwicklungsprogramme in Gang zu setzen, die es der Zelle ermöglichen zu überleben,” so Gutmann. „Basierend auf diesen Erkenntnissen, gilt es zusätzliche Strategien zu entwickeln, um diese Tumore davon abzuhalten, unseren effektivsten Therapien zu entfliehen.“

Hirntumor-Stammzellen (orange) in Mäusen exprimieren Stammzellmarker. Wissenschafter der Washington University of Medicine in St. Louis untersuchen wie Tumor-Stammzellen Behandlungsresistenz verleihen bzw. wie man dagegen ankämpft. © Yi-Hsien Chen
Hirntumor-Stammzellen (orange) in Mäusen exprimieren Stammzellmarker. Wissenschafter der Washington University of Medicine in St. Louis untersuchen wie Tumor-Stammzellen Behandlungsresistenz verleihen bzw. wie man dagegen ankämpft. © Yi-Hsien Chen

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