Zum Stillstand gebracht

News: Zum Stillstand gebracht

Gelingt es einer einzigen entarteten Zelle, der körpereigenen Kontrolle zu entgehen, kann sie sich vermehren und womöglich zu einem Tumor entwickeln. Um sich auszudehnen, muss er sich mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgen, wofür er sich ein Netz aus neuen Blutgefäßen aufbaut. Ein bestimmtes Signalmolekül - der Wachstumsfaktor VEGF - spielt hierin eine Schlüsselrolle. Doch offenbar beeinflusst es die gewöhnlich teilungsfreudigen Zellen auch direkt: Ist die Produktion von VEGF durch einen Hemmstoff blockiert, kommt das Tumorwachstum zum Erliegen.

Ulrike Knoll

Wenn unser Körper neue Blutgefäße bildet, strecken die stark abgeflachten Endothelzellen, welche die Blutgefäße auskleiden, lange Fortsätze in ihre Umgebung, die sich schließlich zu einer Röhre aushöhlen. Dieser als Angiogenese bezeichnete Prozess setzt sich solange fort, bis der neue Spross auf eine andere Kapillare trifft und sich mit ihr vernetzt. Nunmehr kann das Blut ungehindert durch das erweiterte Gefäßsystem zirkulieren und die Körpergewebe verstärkt mit lebenswichtigen Substanzen versorgen.

Auch Tumoren beherrschen diesen Vorgang. Denn erreicht ein noch winziger Haufen entarteter Zellen die kritische Größe von etwa einem Millimeter, kann er sich nur noch weiterentwickeln, wenn Kapillaren in ihn einwandern und über ein fein verästeltes Gefäßsystem seine Blutzufuhr sicherstellen. Schon lange fahnden Forscher fieberhaft nach Methoden, um die Neubildung von Kapillaren zu unterbinden und das aggressive Tumorwachstum damit zum Stillstand bringen.

Als mögliche Kandidaten für das Aushungern von Krebsgeschwüren kommen die so genannten Wachstumsfaktoren in Betracht, welche die Endothelzellen vermutlich als Antwort auf Sauerstoffmangel in Körpergeweben freisetzen. Nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip binden diese Signalmoleküle an spezielle Rezeptoren auf den Zielzellen und regen sie zur Erweiterung des Kapillarnetzes an. In die Gruppe dieser Regulationssubstanzen reiht sich auch das Protein VEGF – der vaskuläre Endothel-Wachstumsfaktor – ein.

Nun beleuchteten Parkash Gill und seine Kollegen von der University of Southern California detaillierter die Rolle, die VEGF in Tumoren spielt. Dazu untersuchten sie Zelllinien, die sie aus Krebsgeschwüren verschiedener Organe wie der Haut, den Eierstöcken, der Bauchspeicheldrüse und der Prostata gezüchtet hatten. Wie die Forscher herausfanden, produzierten einige dieser Tumorzellen nicht nur den Wachstumsfaktor VEGF, sondern wiesen gleichzeitig auch den entsprechenden Rezeptor auf, an den das Signalmolekül andocken kann.

Um zu überprüfen, ob das Protein VEGF nicht nur die Gefäßneubildung, sondern gleichzeitig auch das Krebswachstum direkt fördern kann, entwickelten die Wissenschaftler einen Hemmstoff namens VEGF AS-3. Dabei handelt es sich um einen kurzen DNA-Abschnitt, der die Produktion des Wachstumsfaktors unterbindet. Als die Forscher diesen den Zellkulturen hinzufügten, stellten die Tumorzellen ihre Teilung nahezu ein. Ähnliche Ergebnisse lieferten auch Versuche mit Mäusen, die an Eierstock-, Prostata-, Bauspeicheldrüsen- oder Hautkrebs erkrankt waren: Auch hier brachte der VEGF AS-3 das Geschwulstwachstum zum Erliegen.

Demnach wirkt der Wachstumsfaktor VEGF direkt auf die Entwicklung verschiedener Tumoren ein, indem er an die vorhandenen Rezeptoren bindet und die Teilung der Zielzellen anregt. Ist er hingegen ausgeschaltet, halten die vermehrungsfreudigen Krebszellen inne und frieren ihr Wachstum ein. Basierend auf diesen neuen Erkenntnissen können Krebspatienten, bei denen die bisher eingesetzten Therapien nicht anschlugen, möglicherweise neue Hoffnung schöpfen. Denn vermutlich Anfang nächsten Jahres werden die ersten klinischen Versuche mit VEGF AS-3 durchgeführt. Und selbst Erkrankte, denen der VEGF-Rezeptor fehlt, könnten von derartigen Hemmstoffen profitieren, wie Gill betont. Denn die Inhibitoren entfalten ihre Wirkung im Zusammenspiel mit anderen Signalmolekülen und können somit gemeinsam den Prozess der Angiogenese verlangsamen oder gar ganz stoppen.