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Neu entdeckte Krebs-Schwachstelle „könnte die Präzisionsmedizin revolutionieren“

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Von: Tanja Banner

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Krebszellen im menschlichen Körper. (Symbolbild)
Krebszellen im menschlichen Körper. (Symbolbild) © imago/Westend61

Forschende entwickeln einen Algorithmus, der eine Krebs-Schwachstelle entdeckt. Im Labor funktioniert die neue Methode.

Michigan – Jährlich erkranken in Deutschland etwa 500.000 Menschen neu an Krebs, rund eine Million Menschen in Europa sollen Schätzungen zufolge unerkannt an Krebs erkrankt sein. Die Erkrankung zählt weltweit zu den häufigsten Todesursachen. Forschende in aller Welt arbeiten an Möglichkeiten, verschiedene Krebsarten möglichst früh zu erkennen, zu bekämpfen oder wenigstens einzudämmen. Nun ist Forschenden von der Universität Michigan eine vielversprechende Entdeckung gelungen.

Die Forschenden vom Rogel Cancer Center der Universität haben eine Computerplattform entwickelt, die die Entwicklung personalisierter Therapien bei Eierstockkrebs ermöglichen soll. Anschließend hat das Forschungsteam um Deepak Nagrath die Neuentwicklung bei Mäusen angewandt – mit Erfolg. „Das könnte die Präzisionsmedizin revolutionieren“, erklärt Deepak Nagrath von der Universität Michigan, ein Autor der Studie, die im Fachjournal Nature Metabolism veröffentlicht wurde.

Krebs-Forschung: Eierstockkrebs im Visier

Bei ihrer Forschung konzentrierten sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Nagrath auf Eierstockkrebs, eine Erkrankung, bei der häufig Mutationen auftreten. Diese verschaffen den Zellen einen Wachstumsvorteil, der zur Aggressivität der Krankheit beiträgt. Neben den Mutationen treten regelmäßig auch Löschungen bestimmter Gene auf. „Wenn ein Gen gelöscht wird, werden auch die Stoffwechselgene gelöscht, die das Wachstum der Krebszellen ermöglichen“, erklärt Nagrath in einer Mitteilung seiner Universität. „Die Theorie besagt, dass im Stoffwechsel von Krebszellen Schwachstellen aufgrund spezifischer genetischer Veränderungen entstehen.“

Auf Grundlage dieser Theorie untersuchte das Team um Nagrath die Beziehung zwischen dem Stoffwechsel und diesen Genen. Demnach verändern Krebszellen ihren eigenen Stoffwechsel, wenn ihre Stoffwechsel-Gene gelöscht werden. So gleichen sie den Verlust aus, die Tumorbildung und das Krebswachstum können aggressiv fortgesetzt werden. Durch komplexe Stoffwechselmodellierungen, maschinelles Lernen und Algorithmen fanden die Forschenden heraus, dass eine Reaktion des Eierstockkrebs-Enzyms MTHFD2 eine Schwachstelle darstellt.

Forschende entdecken Schwachstelle bei Eierstockkrebs

In Eierstock-Krebszellen, in denen das Gen UQCR11 gelöscht wurde, besteht ein kritisches Ungleichgewicht des Stoffwechselprodukts NAD+. Als Reaktion auf das Ungleichgewicht ändert das Enzym MTHFD2 seine eigene Funktion und bildet NAD+-Zellen. Eine Schwachstelle entsteht, die Forschende nutzen wollen, um Krebszellen selektiv abzutöten. „Die meisten Krebsmedikamente beeinträchtigen normales Gewebe und Zellen. Unsere Strategie ermöglicht es jedoch, Krebszellen gezielt anzusprechen“, betont Nagrath.

Aktuelle Nachrichten rund um Krebs

Erst kürzlich haben Forschende offenbar die Ursache für die Entstehung von Metastasen entdeckt. Ein neues Krebs-Medikament soll die Therapie des Lungenkarzinoms erleichtern und eine bestimmte Sportart soll das Krebsrisiko deutlich reduzieren.

Mithilfe von Forschenden der Indiana University School of Medicine testeten die Forschenden ihre neuen Erkenntnisse im Labor. Sechs genmodifizierte Mäuse mit Eierstockkrebs wurden mit der neuen Methode behandelt – bei allen sechs Tieren ging der Krebs in Remission und die Tumorzellen verschwanden vollständig.

Personalisierte Therapien verbessern Wirksamkeit von Krebstherapien

„Personalisierte Therapien wie diese werden zunehmend zu einer Möglichkeit, die Wirksamkeit von Krebstherapien zu verbessern“, erklärt Abhinav Achreja, ein Mitautor der Studie. „Es gibt mehrere Ansätze zur Entdeckung personalisierter Zielmoleküle für Krebs, und mehrere Plattformen sagen Zielmoleküle auf der Grundlage von Big-Data-Analysen voraus. Unsere Plattform macht Vorhersagen, indem sie die metabolische Funktionalität und den Mechanismus berücksichtigt, was die Erfolgschancen bei der Umsetzung erhöht.“

Wie das Portal SciTechDaily berichtet, ist das Verhalten, das diese Schwachstelle offenbart, bei den meisten Krebsarten gleich – die Algorithmen könnten daher auch für andere Krebsarten eingesetzt werden. (tab)

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