Kleine Wanderungen machen Krebszellen aggressiv

27. August 2015, 09:59
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Im Modell konnte gezeigt werden, dass die Zell-Mobilität von Krebszellen das Wachstum beschleunigt, Resistenzen erzeugt und Mutationen begünstigt

Wien/Cambridge (Massachusetts) – Können sich Krebszellen auch nur über kurze Distanzen bewegen, wächst der Tumor schneller und kritische Mutationen setzen sich rascher durch, fanden Forscher um den österreichischen Biomathematiker Martin Nowak von der Harvard Universität (USA) mit einer Modellberechnung heraus. Die Studie wurde nun in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht.

"Wir haben dafür das erste mathematische Krebs-Modell entwickelt, bei dem die Evolution von Tumorzellen im dreidimensionalen Raum untersucht und dabei genetische Veränderungen berücksichtigt werden", erklärt Nowak. Die Forscher inspizierten anhand des Modells das "Innenleben" eines Krebsgeschwulstes. Die vermutlich wichtigste Erkenntnis daraus sei, dass seine Zellen lokal wandern können und dies große Auswirkungen auf die Aggressivität des Tumors hat.

Tumorbällchen statt Tumorball

"Wenn die Zellen nicht kleine 'Wanderungen' durchführen könnten, dann käme es zu einem kugelförmigen und sehr langsamen Wachstum", sagt der Biomathematiker. In diesem Fall wäre es nur für die Tumorzellen an der Oberfläche eines Geschwulstes möglich, sich zu teilen – im Inneren würde es ihnen an Platz und Nährstoffen fehlen.

Durch kurze Wanderungen kommen sie aber immer wieder in neue Gebiete, wo sie die nötigen Ressourcen für rasches Wachstum finden. Anstatt eines großen Tumorballes entstünde so ein Konglomerat aus Tumorbällchen, was auch eher der Struktur eines realen Geschwulstes entspricht, ergänzt Nowak.

Beweglichkeit der Krebszellen einschränken

Mit dem Modell und der Mobilität der Krebszellen könne man auch erklären, wieso Krebszellen bezüglich ihrer Mutationen sehr einheitlich sind, so der Biomathematiker. "Tumorzellen mit sogenannten Driver-Mutationen, das sind jene Veränderungen, die ihnen wirklich einen Vorteil bringen, können rasch wachsen und bald den ganzen Tumor durchdringen".

Dafür wäre lediglich ein Fitness-Vorteil von einem Prozent nötig, wie die Forscher berechneten. Ebenso sei die Zell-Mobilität dafür verantwortlich, dass bei einer Behandlung relativ bald Resistenz-Mutationen gegen zielgerichtete Therapien auftreten, ergänzt Nowak.

Mit diesem Wissen sei es vielleicht möglich, Krebstherapien effektiver zu machen, schlussfolgern die Forscher. Ein möglicher Ansatz wäre, die Beweglichkeit der Krebszellen einzuschränken und nicht nur ihr Wachstum, wie dies bei Standardtherapien geschieht. (APA, 27.8.2015)

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