Forschende präsentieren eine neue Strategie, um der Vermehrung der Krebszellen Einhalt zu gebieten: Die Zellen müssen die Fähigkeit verlieren, ihre Chromosomenenden zu verlängern.
Forschende präsentieren eine neue Strategie, um der Vermehrung der Krebszellen Einhalt zu gebieten: Die Zellen müssen die Fähigkeit verlieren, ihre Chromosomenenden zu verlängern.
Damit sich eine Zelle teilen kann, muss sie zuvor ihr Erbgut duplizieren. Doch die dafür zuständige molekulare Maschinerie gelangt dabei jeweils nicht ganz ans Ende der Chromosomen. Deshalb verkürzen sich deren Zipfel – oder Telomere, wie sie im Fachjargon heissen – bei jeder Zellteilung. So setzt ein natürlicher Reifungs- und Alterungsprozess ein, der schliesslich zu so genannten seneszenten Zellen führt, deren Telomere so kurz sind, dass sich die Zellen nicht mehr weiter teilen können.
Diese Limitierung müssen Krebszellen überwinden, um sich unbegrenzt vermehren zu können. Dazu greifen sie auf ein Protein namens Telomerase zurück, das normalerweise nur während der Embryonalentwicklung und in Stammzellen tätig ist und in dieser Zeitspanne mit der Verlängerung der Chromosomenenden gewissermassen die biologische Uhr der Zellen zurücksetzt. Weil nach der Geburt vor allem Krebszellen auf die Aktivität der Telomerase angewiesen sind, stellt dieses Protein eigentlich ein ideales Angriffsziel gegen Krebs dar. «Das Problem ist, dass die bisher entwickelten Telomerase-Hemmstoffe nicht effizient genug sind und deshalb keine guten klinischen Resultate erzielt haben», sagt der in Lausanne tätige Biologe Joachim Lingner.
Sein Team hat nun in Arbeiten, die von der Stiftung Krebsforschung Schweiz gefördert wurden, den Alterungsprozess an den Chromosomenenden genauer untersucht. Dabei sind die Forschenden einerseits auf verschiedene Seneszenzfaktoren gestossen, die sich anreichern, wenn sich die Telomere verkürzen. Andererseits aber haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Lingner auch ein Protein namens Peroxiredoxin 1 (oder PRDX1) ausfindig gemacht, das die Telomere vor Oxidation schützt. Wie Eisen, das zusehends rostet, sind auch die Zellbestandteile von chemischem Zerfall betroffen, wenn der Zahn der Zeit an ihnen nagt. Als die Forschenden um Lingner in ihren Versuchen mit Zellkulturen das PRDX1-Protein entfernten, reicherten sich oxidative Schäden an den Chromosomenenden an.
Das ist von Bedeutung, weil die Telomerase nur unbeschädigte Telomere verlängern kann. Ein wichtiges Ziel der zukünftigen Arbeiten von Lingners Forschungsgruppe besteht deshalb in der Suche nach Substanzen, die das Protein PRDX-1 hemmen oder gar blockieren können. Denn sollte es gelingen, den Schutzschild zu durchbrechen, der die Chromosomenenden vor oxidativem Stress bewahrt, liesse sich damit indirekt auch die verjüngende Aktivität der Telomerase verhindern und somit die Vermehrung der Krebszellen in Grenzen weisen.
Projekt-Nummer: KFS-2810-08-2011
