1. Startseite
  2. Wissen

Grundlagenforschung zu Krebs: Resistenz gegenüber Chemotherapie überwinden

Erstellt:

Von: Pamela Dörhöfer

Kommentare

Laura Hinze (rechts) mit ihrem Team an der Medizinischen Hochschule Hannover.
Laura Hinze (rechts) mit ihrem Team an der Medizinischen Hochschule Hannover. © Karin Kaiser/MHH

Die erst 24 Jahre Ärztin Laura Hinze von der Medizinischen Hochschule Hannover erhält den Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Nachwuchspreis.

Frankfurt - Eine der größten Herausforderungen der Krebsmedizin ist das Entstehen von Resistenzen: Ähnlich wie Bakterien gegenüber Antibiotika können auch Tumorzellen unempfindlich gegenüber Therapeutika verschiedenster Art werden. Was vorher noch effektiv den Krebs bekämpft hat, hilft plötzlich nicht mehr, oft bleiben ausgerechnet die aggressivsten Tumorzellen übrig.

Laura Hintze und ihr Team von der Medizinischen Hochschule Hannover haben nun einen Ansatzpunkt gefunden, wie Resistenzen bei der akuten lymphatischen Leukämie – der häufigsten Krebsart bei Kindern – zu umgehen sein könnten. Ihre Erkenntnisse zu Prozessen der Signalübertragung in Krebszellen liefern möglicherweise auch einen Ansatz zur Behandlung von Darmkrebs und anderen festen Tumoren. Dafür erhält die erst 24 Jahre alte Ärztin in diesem Jahr den Paul-Ehrlich- und Ludwig-Darmstaedter-Nachwuchspreis.

Forschung zur Bekämpfung von Leukämie: Asparagin spielt große Rolle

Konkret hat Laura Hinze entdeckt, wie Leukämiezellen resistent gegen das Chemotherapeutikum Asparaginase werden. Asparaginase ist ein Enzym, das beim Abbau der Aminosäure Asparagin als Katalysator eine unverzichtbare Rolle spielt. Asparagin, benannt nach dem Spargel, ist Bestandteil vieler Proteine im menschlichen Körper. Anders als gesunde Zellen sind Leukämiezellen nicht in der Lage, diese Aminosäure in ausreichender Menge selbst herzustellen – sie müssen sie von außen „importieren“.

Führt man nun das den Abbau befördernde Enzym Asparaginase zu, so schrumpft das Angebot an Asparagin: Es ist nicht mehr genug da, woran sich die Leukämiezellen bedienen können. Deshalb wird Asparaginase zur Behandlung von akuter lymphatischer Leukämie eingesetzt. Gesunden Körperzellen schadet diese Art von Chemo nicht, denn sie sind nicht auf Asparagin von außen angewiesen.

Nachwuchspreis für Krebsforschung: Gegen die Resistenz von Leukämiezellen

Das Problem besteht – wie bei anderen Krebsarten auch – allerdings darin, dass Leukämiezellen lernen können, sich der Wirkung der Asparaginase zu entziehen. Um herauszufinden, wie sie das schaffen, schalteten Laura Hinze und ihr Team mit Hilfe der Genschere Crispr/Cas9 bei resistent gewordenen Leukämiezellen systematisch rund 19.000 Gene aus, die als potenzielle Resistenzquelle in Frage kamen.

Die Forschenden stellten fest, dass vor allem jene Leukämiezellen wieder empfindlich gegenüber der Behandlung mit Asparaginase wurden, bei denen sie zwei Gene mit Namen NKD2 und LGR6 ausgeschaltet hatten. Mit der genetischen Veränderung war den Zellen die Resistenz offenbar abhanden gekommen. Umgekehrt lässt sich schließen, dass Leukämiezellen mit diesen Genen besonders häufig resistent werden.

Die Auszeichnung:

Jedes Jahr am 14. März wird der Paul-Ehrlich- und Ludwig-Darmstaedter-Preis in der Frankfurter Paulskirche verliehen. Er gilt als eine der international bedeutendsten Auszeichnungen auf dem Gebiet der Medizin. Nachdem die Verleihung wegen der Pandemie zuletzt ausfiel, ist sie dieses Jahr wieder in der Paulskirche geplant. Dann werden auch die Preisträgerinnen und Preisträger von 2021 geehrt.

Vergeben wird jeweils ein Hauptpreis und ein Nachwuchspreis. Der Hauptpreis geht 2022 an die Biochemikerin Katalin Karikó sowie Özlem Türeci und Ugur Sahin (Biontech) für die Erforschung und Entwicklung von mRNA als Impfstoff und Therapie.

Dotiert ist der Hauptpreis mit insgesamt 120.000 Euro und der Nachwuchspreis mit 60.000 Euro.

Ausgewählt werden die Preisträgerinnen und Preisträger von der Paul Ehrlich-Stiftung, eine Stiftung der Vereinigung von Freunden und Förderern der Goethe-Universität. Kriterien sind herausragende Leistungen auf den von Paul Ehrlich bearbeiteten Gebieten der Immunologie, der Krebsforschung, der Hämatologie, der Mikrobiologie und der Chemotherapie. (pam)

Medizinerin aus Hannover: Forschungsergebnisse auch bei Darmkrebs von Nutzen

Um welche Art von Genen handelt es sich dabei? Laura Hinze und ihr Team stellten fest, dass die beiden Gene Hemmstoffe eines bestimmten Signalwegs kodieren. Solche Signalwege leiten äußere Reize in das Zellinnere weiter, wodurch verschiedene Prozesse in Gang gesetzt oder reguliert werden. Betroffen ist im Fall der akuten lymphatischen Leukämie der Wnt-Signalweg. Im gesunden Organismus ist er für die Embryonalentwicklung und später für Erhaltungsarbeiten im Gewebe zuständig. Wird er außerplanmäßig aktiviert, so kann das die Entstehung von Krebs begünstigen – was eine Manipulation zu Therapiezwecken zu einem sensiblen Unterfangen macht.

Der jungen Preisträgerin und ihren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gelang es, den Wnt-Signalweg nur partiell zu aktivieren: so, dass sie die erwünschte Wirkung – das Ausschalten der Quelle der Resistenz – erzielten, ohne dass es gleichzeitig zu einem potenziell krebserregenden Effekt kommt. Eine ebenfalls positive Wirkung erreichten die Forschenden außerdem über die Blockade eines Enzyms namens Glykogensynthase-Kinase 3 (GSK3). Die Forschenden stellten fest, dass Mäuse mit Leukämie, die zur Standardtherapie mit Asparaginase zusätzlich noch einen Hemmstoff für die GSK 3 erhielten, sehr viel länger überlebten als solche, die nur Asparaginase bekamen.

Laura Hinze prüfte überdies, inwieweit diese Erkenntnisse auch bei Darmkrebs von Nutzen sein könnten, denn Mutationen auf dem Wnt-Signalweg sind typisch für diese häufige Tumorart. Tatsächlich gelang es der jungen Medizinerin, in präklinischen Tests die Hypothese zu belegen, dass man auch Darmkrebszellen aushungern kann, indem man ihnen die Aminosäure Asparagin durch die Gabe des Enzyms Asparaginase entzieht. (Pamela Dörhöfer)

Auch interessant

Kommentare