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ONKOLOGIE: Krebszellen sterben den »Eisentod«

Viele Tumoren sind anfällig gegenüber der Ferroptose – einer Variante des Zelltods, an dem Eisen beteiligt ist. Bietet sich hier ein neuer Ansatz für Krebstherapien?
Tumorzelle und DNA

Genau wie Menschen können auch einzelne Körperzellen auf unterschiedliche Weise sterben. Den plötzlichen Unfalltod einer Person könnte man auf der Zellebene mit der Nekrose vergleichen, bei der Zellen infolge schwerer Schäden (beispielsweise an ihrer Plasmamembran) regelrecht zerplatzen und ihren Inhalt in die Umgebung freisetzen. Dagegen entspricht die Apoptose – der »programmierte Zelltod« – eher einem minuziös geplanten Suizid: Die Zellkomponenten werden in vorgegebener Reihenfolge abgebaut, in kleine membranumhüllte Bläschen verpackt und vom Immunsystem entsorgt.

Zwischen den Extremen der chaotischen Nekrose und der sorgfältig abgestimmten Apoptose liegen etliche weitere Varianten des Untergangs, wie Forscher in den zurückliegenden Jahren herausgefunden haben. Es sind Todesarten mit altgriechischen Namen wie Necroptose, Netose oder Entose. Das neueste Mitglied dieser Liste heißt Ferroptose.

Als der Chemiker Brent Stockwell 2003 in seinem Labor am Whitehead Institute for Biomedical Research in Cambridge (Massachusetts) nach Substanzen suchte, die Tumorzellen spezifisch angreifen, ahnte er zunächst nicht, dass er dabei auf eine ganz neue Art von Zelltod stoßen würde. Er hatte sich auf kleine Moleküle konzentriert, die eine Fehlbildung des RAS-Proteins erkennen – eines bei Krebserkrankungen häufig veränderten Eiweißes. Stockwell stieß auf eine Substanz, die er Erastin nannte und die einen schnellen Zerfall der Krebszellen herbeiführte. Allerdings geschah dies auf eigenartige Weise: Anders als bei der Nekrose oder der Apoptose schrumpften manche Zellkomponenten, während sich die Membranen zu verdichten und zu zersetzen schienen. Vor allem aber hing der Prozess von der Anwesenheit von Eisenionen ab und ging mit einer starken Zunahme von reaktionsfreudigen Lipidperoxiden einher. Fing Stockwell das freie Eisen mit speziellen Molekülen ab, verhinderte dies die Anhäufung von Lipidperoxiden und zugleich den Zelltod. Ähnliche Beobachtungen machte ein Team um Marcus Conrad vom Helmholtz Zentrum München, das mit veränderten Hirnzellen von Mäusen arbeitete …

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