Natürlicher Schutz vor entartenden Zellen

13. Februar 2011, 17:40
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Schadstoffe versetzen Zellen in Stress und können so Krebs auslösen - Wiener Forscher identifizierten nun jenes Enzym, das uns vor Lungen- und Brustkrebs schützt

Zwar sind die Überlebenschancen seit den 1980er- Jahren stark gestiegen. Dennoch ist Krebs weiterhin die zweithäufigste Todesursache nach Herz-Kreislauf-Erkrankungen. In Österreich wurden zuletzt jährlich rund 19.000 Männer und 17.000 Frauen mit einer Krebsdiagnose konfrontiert. Bei jeder achten Frau in Europa und Nordamerika wird im Laufe ihres Lebens Brustkrebs entdeckt.

Bei jährlich rund 9000 Frauen und 11.000 Männern führt eine Krebserkrankung zum Tod. In den vergangenen Jahren hat sich die Fünf-Jahres-Überlebensrate der Betroffenen zwar um mehr als 50 Prozent erhöht. Bei jährlich rund 9000 Frauen und 11.000 Männern führt eine Krebserkrankung zum Tod.

Mutagene Substanzen

Gestiegen sind aber auch die Todesfälle durch Lungenkrebs, jene Tumorart, die am meisten Todesopfer fordert. Waren es 1970 3207 Todesfälle durch Lungenkrebs, so stieg diese Zahl auf 3681 im Vorjahr an. Verursacher für Lungentumore sind mutagene Substanzen wie chemische Schadstoffe im Tabakrauch, der immerhin 90 Prozent aller Lungenkrebserkrankungen auslöst.

Solche Schadstoffe, radioaktive Strahlung oder andere mutagene Substanzen versetzen Zellen in "Stress", schädigen ihr Erbgut und können Entartung und unkontrolliertes Zell-Wachstum auslösen - wogegen sich die Zellen vehement wehren. Ja, sie haben sogar einen eigenen "Wachhund", wie nun Forscher des Instituts für Molekulare Biotechnologie (Imba) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften herausgefunden haben und heute im Fachjournal Nature Genetics (online) berichten. Kooperationspartner dieser Arbeit sind Kollegen aus Athen, Sydney, Madrid, Turin und des Otto-Wagner- Krankenhauses in Wien.

Konkret haben Daniel Schramek, Erstautor der Studie und Doktorand aus dem Labor von Imba-Direktor Josef Penninger, mit seinen internationalen Kollegen den entscheidenden Faktor bei Lungenkrebs und Brustkrebs entschlüsselt, der Tumor verursachenden Stress aufspürt und der Krebsentstehung entgegenwirkt: Es ist das Enzym MKK7, das erkennt, dass die Zelle zur Tumorzelle zu werden droht.

"Dass aktivierte Onkogene Stress in Zellen auslösen, war seit langem bekannt", sagt Daniel Schramek, Erstautor der Studie. "Nur kannte man das System nicht, das diesen Stress erkennt und dadurch die Zellen - und somit uns - vor Krebs schützt."

Das Enzym MKK7 ist eine sogenannte Stresskinase, die einen Signalweg anschalten dürfte, der den Tumorsuppressor p53 in eine stabile Form überführt und somit aktiv macht. Der aktive Tumorsuppressor stoppt in weiterer Folge die Teilung dieser Zelle so lange, bis das Erbgut repariert ist. Kann die DNA nicht mehr repariert werden, wird der Tod der Zelle ausgelöst.

Herausgefunden haben das die Forscher an Mäusen, bei denen MKK7 gentechnisch abgeschaltet wurde. In die Lunge dieser Tiere brachten sie eine Mutation des KRAS-Gens ein, das nichtkleinzellige Karzinome verursacht. Das Ergebnis: "Diese Tiere entwickelten viel schneller Lungenkarzinome", so Letztautor Josef Penninger. Ähnliches geschah in einem zweiten Versuch mit genveränderten Mäusen, in denen man die Entstehung von Brustkrebs provozierte.

Die Erklärung: Zellen ohne MKK7 konnten nicht mehr erkennen, dass sie zu Krebszellen werden - und somit auch keine Gegenmaßnahmen ergreifen, wie die Aktivierung der Tumorsuppressoren.

Menschliche Zelllinien

Ähnliche Ergebnisse konnten auch in humanen Zelllinien nachvollzogen werden. Sogar in Gewebeproben von Lungenkrebspatienten wurde der Zusammenhang zwischen MKK7 und der Bösartigkeit des Tumors nachgewiesen. Dasselbe System MKK7 erkennt auch von außen verursachten Zellstress durch Mutagene.

Für Josef Penninger liegt das wirklich Interessante an der neuen Entdeckung darin, "dass wir damit eine Tür geöffnet haben, die es uns nun erlaubt, Zusammenhänge zwischen Stress, Umwelt und Krebsentstehung auf der molekularen Ebene zu verstehen."

Denn wenn eine Zelle onkogenen Stress nicht mehr erkennen würde, könnte sie auch nichts gegen die unkontrollierte Teilung unternehmen. (Klaus Taschwer, DER STANDARD, Printausgabe, 14.02.2011)

  • Schädliche Substanzen im Zigarettenrauch oder radioaktive Strahlung können Lungen- und Brustkrebs auslösen. Warum Tumore nicht noch öfter entstehen. liegt an einem neu entdeckten "Zell-Wachhund" namens MKK7.
    foto: imba

    Schädliche Substanzen im Zigarettenrauch oder radioaktive Strahlung können Lungen- und Brustkrebs auslösen. Warum Tumore nicht noch öfter entstehen. liegt an einem neu entdeckten "Zell-Wachhund" namens MKK7.

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