Zuckerketten in Zellhülle hemmen Tumorwachstum

22. Jänner 2002, 11:02
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Manipulation der Moleküle als bisher unbekannter Ansatzpunkt für Krebsmittel

Cambridge - Zuckermoleküle an der Oberfläche von Krebszellen könnten so manipuliert werden, dass das Tumorwachstum gestoppt wird. Mit zwei molekularen Scheren ist es Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology in Cambridge gelungen, Teilstücke der langen Zuckermolekül-Ketten abzuspalten, von denen die einen hemmend, die anderen auf das Wachstum der Krebszellen aktivierend wirken. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) (Bd. 99, S. 568) veröffentlicht. Für die Forscher ist die Entdeckung ein bisher unbekannter Ansatzpunkt für neue Krebsmittel, da bestehende Behandlungen an anderen Strukturen der Zellhülle ansetzten.

Die Zellhülle besteht aus Proteinen sowie Ketten verschiedener Zuckerbausteine. Die als Heparansulfatketten bezeichneten Strukturen spielen durch ihre Zusammensetzung eine wesentliche Rolle für die Zellkommunikation, indem Informationen nach außen und zwischen den Zellen ausgetauscht werden. Dem Team um Ram Sasisekharan von der Abteilung für Bioengineering und Environmental Health ist es gelungen, mit einer neuen Methode und neuen Instrumenten die Struktur sowie die Funktion der Heparansulfatketten aufzuklären. Die Forscher nutzten die Enzyme Heparinase I und Heparinase III als molekulare Scheren. Mit diesen spalteten sie verschiedene Fragmente von Zuckerketten aus der Zellhülle ab und beobachteten anschließend den Einfluss auf das Wachstum der Krebszellen.

Anschließend injizierten sie Mäusen mit Hauttumoren Heparinase I. Das Tumorwachstum verstärkte sich. Das Enzym Heparinase III hingegegen hemmte das Wachstum und die Bildung von Metastasen. Das gleiche Bild bot sich, wenn die Tumorzellen zuerst außerhalb des Körpers mit den Enzymen behandelt und dann die freigesetzten Zuckerketten injiziert wurden. "Die Zuckerhülle der Tumorzellen enthält Sequenzen, die das Wachstum sowohl fördern als auch hemmen können", erklärte Sasisekharan. Es könnte sein, dass der gesunde Körper das Tumorwachstum hemmt, indem Enzyme hemmende Fragmente aus den Zuckerketten der Zellhülle herausbrechen. Denkbar sei auch, dass Tumorzellen andere Enzyme freisetzen, die das Wachstum beschleunigen.

Forscher hoffen auf die Entwicklung neuer gewebsspezifischer Krebsmittel, da in Abhängigkeit des Gewebetyps der Zuckermantel von Tumorzellen anders beschaffen ist. Dafür muss aber zuerst die Struktur der wachstumshemmenden Heparansulfatfragmente im Detail geklärt werden. (pte)

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