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Ohne Halt — Wenn Krebszellen wandern

Zellen verfügen normalerweise über eine Art Kitt, der sie fest in ihrem Zellverband hält und ein Ausscheren verhindert. Krebszellen besitzen jedoch die Fähigkeit, sich aus ihrem zellulären Gefüge zu lösen, in benachbartes Gewebe einzuwandern und Tochtergeschwülste (Metastasen) zu bilden. Ihnen ist offenbar der molekulare Kitt” abhandengekommen. Molekular- und Zellbiologen haben in den vergangenen Jahren Molekülstrukturen entdeckt, die die Bindung von Zellen untereinander aufrechterhalten (Adhäsionsmoleküle), sowie andere Moleküle, die das Vagabundieren von Krebszellen im Organismus ermöglichen. Neuere Forschungen legen nahe, daß bei der Zelladhäsion auch sogenannte Tumorsuppressorgene — sie verhindern die Umwandlung einer gesunden Zelle in eine Krebszelle — eine Rolle spielen. An der Auflösung von Zellverbindungen hingegen sind Onkogene beteiligt, die die Krebsentstehung fördern. Das berichtete der Zellbiologe Prof. Walter Birchmeier, Forschungsgruppenleiter im MAX-DELBRÜCK-CENTRUM FÜR MOLEKULARE MEDIZIN (MDC) BERLIN-BUCH auf einem Symposium des Verbunds Klinisch Biomedizinische Forschung (KBF) am Freitag, den 29. September 1995, in Berlin-Buch.

Adhäsionsmoleküle wie E‑Cadherin bilden den Kitt, der die Epithelzellen, die die Oberfläche des Körpers und sein Inneres auskleiden, zusammenhält. Epithelzellen sind Hautzellen, Zellen der Brustdrüse, des Mund- und Rachenraums, des Magen-Darm-Trakts, der Gänge der Bauchspeicheldrüse, der Nieren und der Geschlechtsorgane. Diese Zellen, die nicht direkt mit Blutgefäßen versorgt werden, liegen auf der Außenseite einer Schutzschicht (Basalmembran), die sie von dem darunterliegenden Bindegewebe trennt.

Prof. Birchmeier wies auf dem Kongreß im MDC darauf hin, daß über 90 Prozent der gefährlichen Karzinome aus Epithelzellen gebildet werden. Damit Metastasen entstehen können, müssen die veränderten Epithelzellen viele Hürden überwinden. Krebszellen verfügen über ein großes Repertoire an Molekülen, das ihnen erlaubt, die zellulären Kontrollmechanismen zu umgehen. Zunächst stellen Krebszellen erst ihre Versorgung sicher, damit der Tumor wachsen kann. Zu diesem Zweck setzen sie Lockstoffe”, Wachstumsfaktoren sowie andere Substanzen frei, die ihnen mehr Beweglichkeit verschaffen, sogenannte Motilitätsfaktoren. Diese Stoffe veranlassen die Zellen, die die benachbarten Blutgefäße (Endothelzellen) auskleiden, in den Tumor zu wandern, und damit die Blutversorgung zu sichern.

In einem weiteren wichtigen Schritt können Krebszellen Adhäsionsmoleküle verlieren und damit beweglicher werden. Als weitere Möglichkeit bilden sie wiederum Motilitätsmoleküle, die ihnen die Wanderung ermöglichen, zum Beispiel den scatter factor” (engl. to scatter eng. = streuen). Doch damit nicht genug. Karzinomzellen produzieren auch vermehrt Verdauungsenzyme (Proteasen), mit deren Hilfe sie in die den Tumor versorgenden Blut- und Lymphgefäße einbrechen. Mit dem Blut- oder Lymphstrom werden die Krebszellen zu anderen Organen im Körper geschwemmt, heften sich dort mit Hilfe anderer Adhäsionsmoleküle fest und durchbohren die Blutgefäße der von ihnen befallenen Organe. Damit dringen die Krebszellen in das darunterliegende Bindegewebe und bilden Metastasen. Dieser Prozeß, so betonte Prof. Birchmeier, kann viele Jahre dauern.

In den vergangenen Jahren wurden sogenannte Tumorsuppressorgene entdeckt. Sie bilden im Organismus Eiweiße, die die Bildung von Tumoren verhindert. Natürlich wurden diese Tumorsuppressorgene nicht nur zur Verhinderung von Tumoren geschaffen’, sagte Prof. Birchmeier. Sie spielen während der normalen Organentwicklung eine wichtige Rolle, bei der viele Wachstumsprozesse streng kontrolliert werden müssen. Einige dieser Tumorsuppressormoleküle haben sich als Komponenten herausgestellt, die in das Geschehen des Zellkerns eingreifen”. Das heißt, sie beeinflussen die Expression verschiedener Gene”, sagte er.

Die von Prof. Birchmeier neu vorgestellten Befunde zeigen aber, daß Tumorsuppressormoleküle auch an der Bildung von Zellverbindungen in Epithelien beteiligt sind. Das heißt, diese Moleküle tragen zur Stabilisierung der Zellkontakte und damit zur Verhinderung der Metastasierung bei. Eines dieser Tumorsuppressorgene (APC) ist zum Beispiel bei 70 Prozent der Dickdarmkarzinome verändert (mutiert), so daß kein richtiges Genprodukt gebildet werden kann”, sagte der Zellbiologe. In gesundem Epithelgewebe bindet APC an das Bindemolekül ß‑Catenin (lat. Catena = Kette), das sich wiederum an E‑Cadherin heftet und damit an der Bildung der epithelialen Zellverbindungen beteiligt ist.

Die Gruppe von Prof. Birchmeier hat kürzlich eine Reihe sogenannter transgener Mäuse entwickelt, bei denen verschiedene Tumorsuppressorgene mutiert sind. Durch Kreuzung dieser mutierten Tiere wollen die Wissenschaftler darüber Aufschluß bekommen, wie die verschiedenen Moleküle bei der Entstehung von Tumoren zusammenwirken. Diese Forschungen sind für das Verständnis der Entstehung von Krebs beim Menschen wichtig”, betonte der Wissenschaftler.

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