Tödlicher Einsatz für einen guten Zweck

News: Tödlicher Einsatz für einen guten Zweck

Arsen gilt nicht gerade als gesundheitsförderlich. Vergiftungen mit diesem Schwermetall verursachen eine Reihe schwerer Symptome und enden nicht selten tödlich. Auch konnte mittlerweile ein Zusammenhang zwischen Arsenaufnahme und Krebsentstehung nachgewiesen werden. Jetzt aber haben Wissenschaftler eine positive Seite dieses Elementes entdeckt: Es soll den Zelltod in Tumorzellen herbeiführen und somit deren Wachstum hemmen.

Sylvia Uhl

An den Enden aller Chromosomen befinden sich Schutzkappen – die so genannten Telomere. Diese nicht-codierenden Abschnitte haben die wichtige Aufgabe, die Chromosomen zu stabilisieren und sorgen damit für eine ordnungsgemäße Zellteilung. Denn bei jeder Verdoppelung der Chromosomen vor der Zellteilung lassen die dafür zuständigen Enzyme am Ende ein kleines Stückchen der DNA-Sequenz weg. Wären da nicht die Telomere, ginge wertvolle Erbinformation verloren und eine normale Zellfunktion wäre nicht mehr gewährleistet. So jedoch verkürzen sich nur die Telomere mit jeder Zellteilung. Ab einer bestimmten Telomerlänge führt aber auch dies zu einer Instabilität der Chromosomen und schließlich zum natürlichen Zelltod.

Allerdings verfügen Zellen über ein Enzym – die Telomerase –, das diesen Schwund verhindert. In den meisten Zellen wird dieses Enzym mit der Geburt abgeschalten, in Tumorzellen ist die Telomerase jedoch noch aktiv. So entkommen Krebszellen der normalen Wachstumskontrolle und können unbegrenzt weiterleben. Wissenschaftler suchen deshalb nach einer Möglichkeit, die Telomerase zu blockieren und damit Tumorzellen künstlich altern und absterben zu lassen.

Chi Dang und seine Kollegen von den Johns Hopkins Medical Institutions haben nun eher zufällig die Telomerase außer Gefecht gesetzt. Die Wissenschaftler wollten eigentlich nur die Wirkung von Arsen auf Tumorzellen prüfen. Dabei stießen sie jedoch auf ungewöhnlich große Zellen, welche früher als erwartet starben. Bei genauerer Untersuchung dieser Zellen entdeckten sie, dass deren Chromosomen an den Enden zusammengeschmolzen waren. Die Vermutung lag nahe, dass Arsen durch Blockierung der Telomerase genetische Instabilität verursacht.

Um diese These zu untermauern, führten die Forscher nun gezielte Experimente durch. Und tatsächlich konnten sie zeigen, dass die Telomerase aller mit Arsen behandelter Zellen stark gehemmt war. Offensichtlich verhindert Arsen sehr spezifisch die Transkription des Gens hTERT, welches für eine Untereinheit der Telomerase codiert.

Die Wissenschaftler hoffen nun Arsen gezielt in der Tumortherapie einsetzen zu können, zumal frühere Studien schon positive Ergebnisse in der Leukämiebehandlung zeigten. Eine zunächst paradox klingende Vorstellung – stufen doch verschiedene Institutionen wie die World Health Organisation (WHO) und die Environmental Protection Agency (EPA) Arsen als kanzerogen – also krebsauslösend – ein.