Krebsmedizin: Therapieresistenter Brustkrebs offenbart überraschende Schwachstelle
Forschende entdecken einen neuen Angriffspunkt bei Brustkrebs mit Therapieresistenz: Tumorzellen werden über ihren Energiestoffwechsel verwundbar.
Auf dem Mikroskopbild sind Brustkrebszellen zu sehen, die auf Therapien besonders widerstandsfähig reagieren. Solche langsam wachsenden Tumorzellen können Behandlungen überstehen und tragen dazu bei, dass Krebs trotz Therapie weiter fortschreitet. © Sheheryar Kabraji, Sridhar Ramaswamy / National Cancer Institute / Dana-Farber Harvard Cancer Center at Massachusetts General Hospital
Die Krebsmedizin hat in den vergangenen Jahren große Fortschritte gemacht. Besonders bei Brustkrebs stehen heute Medikamente zur Verfügung, die gezielt in das Wachstum von Tumorzellen eingreifen. Neue Wirkstoffe können das Fortschreiten der Erkrankung oft über lange Zeit bremsen. Doch ein Problem bleibt bestehen. Manche Tumoren passen sich an die Therapie an und reagieren irgendwann nicht mehr auf die Behandlung. Gerade bei Brustkrebs wird diese Therapieresistenz für Onkologen zu einer der größten Herausforderungen.
Eine neue Studie der Philipps-Universität Marburg zeigt nun, dass resistente Tumorzellen eine unerwartete Schwachstelle entwickeln können. Gerät ihr Energiestoffwechsel aus dem Gleichgewicht, verlieren sie offenbar eine wichtige Überlebensstrategie. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Cell Death & Disease veröffentlicht.
Forscher entdecken neue Schwäche der Tumorzellen
Ein Forschungsteam um Luise von Wichert und den Onkologen Dr. Niklas Gremke untersuchte im Labor Brustkrebszellen, die gegen moderne Standardmedikamente resistent geworden waren. Dabei fiel den Forschenden ein klares Muster auf.
Die widerstandsfähigen Tumorzellen hatten ihren Stoffwechsel verändert. Sie wurden stärker von bestimmten Energieprozessen abhängig. Diese Abhängigkeit entpuppte sich als ihre Achillesferse. Wird der Energiestoffwechsel der Zellen gezielt gestört, geraten sie unter starken Stress. Am Ende lösen sie ein biologisches Programm aus, das zum Absterben der Zelle führt.
Bekannte Medikamente greifen den Energiestoffwechsel an
Besonders interessant ist, dass einige bereits bekannte Wirkstoffe genau an diesem Punkt ansetzen. Dazu gehören etwa:
- Metformin, ein weit verbreitetes Medikament gegen Typ-2-Diabetes
- Dichloracetat, ein Wirkstoff, der bestimmte Stoffwechselprozesse beeinflusst
Beide Substanzen greifen in die Energieproduktion von Zellen ein. In den Experimenten reagierten besonders stark resistente Brustkrebszellen empfindlich auf solche Eingriffe. Ihr Energiehaushalt geriet aus dem Gleichgewicht. Die Zellen konnten den Stress nicht ausgleichen und starben ab.
Ein Signalweg im Inneren der Zelle spielt eine Schlüsselrolle
Die Forschenden identifizierten außerdem einen wichtigen molekularen Mechanismus. In den resistenten Tumorzellen war der sogenannte mTOR-Signalweg besonders aktiv. Dieser Signalweg steuert Wachstum, Stoffwechsel und Energieverbrauch der Zelle. Gleichzeitig war ein Schutzmechanismus der Zelle blockiert – die Autophagie. Dieser Prozess funktioniert wie ein internes Recyclingprogramm. Alte oder beschädigte Zellbestandteile werden abgebaut und wieder als Energiequelle genutzt.
Ist dieser Mechanismus gestört, kann eine Zelle Energiemangel deutlich schlechter ausgleichen. Das scheint bei den resistenten Tumorzellen der Fall zu sein. „Wird zusätzlich metabolischer Stress induziert, etwa durch das Medikament Metformin, reagieren die resistenten Zellen mit programmiertem Zelltod“, erklärt Erstautorin von Wichert. Studienleiter Gremke sieht darin einen wichtigen Perspektivwechsel in der Krebsforschung.
Resistenz bedeutet nicht nur Therapieversagen, sondern kann auch neue therapeutische Verwundbarkeiten offenlegen.
Damit meint er: Statt Resistenz nur als Fortschreiten der Krankheit zu betrachten, könnten Ärzte künftig gezielt nach neuen Angriffspunkten suchen, die durch die Anpassung der Tumoren entstehen.
Schritt in Richtung personalisierte Krebsmedizin
Langfristig könnten die Ergebnisse helfen, Behandlungen stärker auf einzelne Patientinnen zuzuschneiden. Tumoren unterscheiden sich oft deutlich in ihren biologischen Eigenschaften. Ärzte könnten künftig genauer prüfen,
- wie aktiv der mTOR-Signalweg im Tumor ist
- ob die Autophagie in den Krebszellen gestört ist
Tumoren mit dieser Kombination könnten besonders empfindlich auf Medikamente reagieren, die den Energiestoffwechsel angreifen. Die Studie liefert damit einen möglichen neuen Ansatz für die Behandlung von Brustkrebs, bei dem klassische Medikamente ihre Wirkung verloren haben. Ziel ist eine personalisierte Krebsmedizin, bei der Therapien stärker an den individuellen Eigenschaften eines Tumors ausgerichtet werden.
Die Arbeit entstand am Institut für Molekulare Onkologie der Philipps-Universität Marburg und wurde unter anderem durch das SUCCESS-Programm, die von Behring-Röntgen-Stiftung sowie Fördermittel des Universitätsklinikums Marburg unterstützt.
Kurz zusammengefasst:
- Bei Brustkrebs kann eine Therapieresistenz entstehen, wenn Tumorzellen sich an Medikamente anpassen und diese ihre Wirkung verlieren – ein großes Problem in der modernen Krebsmedizin.
- Forschende der Philipps-Universität Marburg fanden eine neue Schwachstelle dieser resistenten Tumoren: Sie sind stark vom Energiestoffwechsel abhängig und geraten unter Stress, wenn Medikamente wie Metformin diesen stören.
- Diese Erkenntnis könnte helfen, Therapien besser auf einzelne Patientinnen zuzuschneiden, weil bestimmte Tumormerkmale zeigen könnten, wer von Medikamenten gegen den Energiestoffwechsel profitieren könnte.
Übrigens: Bei fortgeschrittenem Brustkrebs könnte ein einfacher Bluttest schon nach wenigen Wochen zeigen, ob eine Therapie tatsächlich wirkt oder ob sich eine Therapieresistenz abzeichnet. Forschende fanden heraus, dass winzige DNA-Spuren von Tumorzellen im Blut früh Hinweise auf den weiteren Krankheitsverlauf geben. Mehr dazu in unserem Artikel.
Bild: © Sheheryar Kabraji, Sridhar Ramaswamy / National Cancer Institute / Dana-Farber Harvard Cancer Center at Massachusetts General Hospital
