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News: Maßgeschneiderte Krebshemmung

Ob Tumorzellen sich reglos im Dornröschenschlaf befinden oder sich rapide teilen und somit das Krebswachstum beschleunigen, scheint vom Zuckerbesatz ihrer Zelloberfläche abzuhängen. Spezielle Enzyme schneiden an diesen langen Molekülketten Stückchen ab und lösen dadurch entweder ein rasches Fortschreiten oder eine dramatische Hemmung des Tumors aus, je nachdem, welches Enzym gerade zu Gange ist.
Stützend sorgt die extrazelluläre Matrix für eine gewisse Ordnung unter den Zellen und befestigt sie über zahlreiche Verbindungen untereinander und an angrenzendem Gewebe. Jedoch beschränkt sich ihre Funktion nicht auf eine Statistenrolle, sondern sie sorgt auch für einen regen Informationsaustausch zwischen den Zellen, indem sie bestimmt, wie Signale außerhalb der Zellen verarbeitet und schließlich von ihnen wahrgenommen werden. Hauptbestandteile dieses außerzellulären Netzes sind Proteine und Zuckerketten.

Der schützenden Zellmembran sitzen ebenfalls viele, für die jeweilige Zellart spezifische Zuckerketten auf, aufgebaut aus Heparansulfat. Der komplexe Aufbau der Zuckermoleküle erschwerte ihr Studium bislang, obwohl die Forscher an ihrer Rolle beim Einsatz gegen Krebs keinen Zweifel hatten. Wie ausgeklügelt der zuckrige Einfluss auf den Krebsfortschritt ist, zeigte der Einsatz zweier unterschiedlicher Zucker-schneidender Enzyme, die ein Team um Ram Sasisekharan vom Massachussets Institute of Technology anwendeten.

Sie wollten mit den molekularen Scheren die Frage klären, ob die Länge der Zuckerketten das Tumorwachstum entscheidend steuern können, oder ob sie nur einfache Abfallprodukte sind. Um dies herauszufinden, spritzten die Forscher Mäusen mit Krebsgeschwulsten zwei verschiedene zuckerschneidende Enzyme – Heparinase I und III –, die an unterschiedlichen Stellen Stückchen abzwackten. Was dann passierte, erstaunte die Forscher. Während Heparinase I nach ihrem Einsatz ein Zuckermolekül zurückließ, welches das Tumorwachstum beschleunigte, zeigte Heparinase III die entgegengesetzte Wirkung. Beide beeinflussten aber gleich stark die Streuung der Tumoren und das Einwachsen der versorgenden Blutgefäße.

"Wir waren fasziniert von der Entdeckung, dass der Zuckermantel einer Tumorzelle Zuckersequenzen enthält, die das Wachstum sowohl fördern als auch hemmen können", beschreibt Sasisekharan. So könnte die Entstehung von Krebs ein ganz besonders heikler Akt sein. Durch die Produktion spezieller Enzyme könnte der Körper Krebszellen in Schach halten, indem er ihre Zuckermoleküle entsprechend zurechtschneidet. Möglicherweise als Antwort auf krankhafte Veränderungen kommen dann andere Enzyme zum Einsatz und erlauben dem Tumor ein schnelleres Wachstum. Nutzen wollen die Forscher ihre Ergebnisse nun zur Entwicklung von Medikamenten, die Krebszellen durch Zurechtstutzen ihrer Zuckerketten besiegen.

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