Wie Tumorzellen, ja ganze Tumoren sich im Körper ausbreiten - das beschreiben Forscher aus Würzburg, USA und Kanada nun in <a href=http://www.nature.com/ncb/journal/vaop/ncurrent/abs/ncb1616.html>Nature Cell Biology</a> an einem 3D-Modell. In mehreren Filmen zeigen sie, wie sich die Tumoren ihren Weg durchs Gewebe bahnen.3D-Modell zeigt, wie Tumorzellen wandern<% image name="Wandernde_Tumorzellen1" %><p>
<small> Einzelne Tumorzelle (rot), die durch ein Kollagengewebe (schwarz, linkes Bild grau) wandert. Wo es zu eng wird, schneiden molekulare Helfer (Proteasen) den Weg frei. Gewebefasern, die sich gürtelartig um die Zelle legen, werden geschnitten (grün) und weggedrückt. Quelle: Nature Cell Biology, DOI: 10.1038/ncb1616 </small>
Wie ein Kletterer am Berg wandern Tumorzellen in lebenden Geweben. Mit kleinen Greifarmen heften sie sich an das Gewebe und ziehen sich daran entlang. Und da sich das Gewebe oben, unten und seitlich um die Tumorzellen herumspannt und damit für die Zellen viel zu dicht ist, um sich darin frei bewegen zu können, schneiden sie sich mit molekularen Helfern ständig das Netz zurecht und bauen die losen Netzenden wieder so zusammen, sodass sie sich mit ihren "Füßen" daran abdrücken können.
Dramatischer wird es, wenn sich eine ganze Tumormasse im Kollektiv ihren Weg durch das Gewebe bahnt. Dann wird aus dem kleinen Pfad eine riesige Röhre, in deren Inneren mehrere Zellen nebeneinander Platz haben.
Welche molekularen Helfer die Zelle hat, um sich im Gewebe fortzubewegen, das ist seit längerem bekannt: Integrine, mit denen sich die Zelle am Gewebe festhält und Proteasen, die das Gewebe zerschneiden, sind die wichtigsten. Wie der gesamte Bewegungsablauf in einem echten 3D-Gewebe abläuft, wusste jedoch niemand.
<% image name="Wandernde_Tumorzellen2" %><p>
<small> Eine Tumormasse (grün: Zytoskelett der Zelle, rot/gelb: Zellkern) wandert von unten in ein Gewebe (grau) ein. Die Masse bildet riesige Röhren aus, in denen mehrere Zellen nebeneinander Platz finden. Blaue Stellen geben an, wo das Gewebe von der Zelle geschnitten wird. Links die normale Wanderung, rechts wurden die Scheren der Zellen, die Proteasen, blockiert. Folge: Nur noch einzelne Zellen kommen voran, die Tumormasse kommt als Ganzes nicht mehr vorwärts. </small>
So ließen Versuche im Reagenzglas annehmen, dass die Tumorzellen mit ihren Armen nicht nur zugreifen, sondern gleichzeitig den Weg wie eine Art Bagger für den nachfolgenden dickeren Zellkörper freimachen. Das wäre allerdings so, als würde man den Ast auf dem man sitzt absägen, denn nachkommende Massen oder auch nur die hinteren Enden der Zelle könnten sich dann nicht mehr festhalten. "In unseren Filmen ist deutlich zu sehen, dass erst dort Gewebe zerschnitten wird, wo es für die Zelle zu eng wird. Danach wird ein Teil der losen Enden wieder zusammengeflickt, damit die hinteren auch noch Gewebe zum Abstützen haben", berichtet Peter Friedl vom <a href=http://www.rudolf-virchow-zentrum.de>Rudolf-Virchow-Zentrum</a> in Würzburg. Auch wie die molekularen Helfer die Wanderung ganzer Tumormassen ermöglichen, war nicht bekannt - obwohl Histologen schon länger wissen, dass Tumorzellen bevorzugt in ganzen Zellmassen wandern.
<% image name="Wandernde_Tumorzellen3" %><p>
<small> Einzelne Bilder der Bewegung in Abständen von 5 min aufgenommen. Einzelne Tumorzelle (rot/bzw. Umriss rot), die durch ein Kollagengewebe (grau) wandert. </small>
Gemeinsam mit Katarina Wolf entwickelte Friedl eine Art Ersatzgewebe, Kollagen aus Rindern, in dem sich ein künstlich erzeugter Tumor wie im lebenden Körper ausbreiten kann. Über viele Jahre haben sie Methoden entwickelt, mit denen sie nun das gesamte Gewebe, dessen Auf- und Umbau und die einzelnen molekularen Helfer erstmals zusammen in zeitlicher Folge sichtbar machen können. Biochemie live unter dem Mikroskop sozusagen. Nun überprüfen die Forscher die Gültigkeit im lebenden Organismus - erste Ergebnisse bestätigen die Übertragbarkeit der Daten.
Forscher des <a href=http://www.cnr.it>Istituto di Biologia Cellulare</a> in Monterotondo bei Rimini haben nachgewiesen, dass der im Säugetiergehirn vorkommende Rezeptor Gpr37 die Empfindlichkeit gegenüber der Stimulanzwirkung von Rauschgiften steigert. Die Entdeckung soll neue Wege in der Bekämpfung der Drogensucht eröffnen.<% image name="Kokainkonsum" %><p>
"Anhand von Versuchen mit Labormäusen haben wir festgestellt, dass dieser Rezeptor die Eigenschaften des Dopamin-Transporteurs (DAT) beeinflusst", erläutert Institutsleiter Glauco Tocchini-Valentini. Dopamin ist ein Neurotransmitter aus der Gruppe der Katecholamine, der bei Säugetieren als wichtigster Regulator der motorischen und emotionalen Reaktionen dient. Das Forscherteam hat deshalb eine genetisch manipulierte Generation von Mäusen gezüchtet, bei der die Fähigkeit zur Produktion von Grp37-Rezeptoren fehlte.
"Bei diesen Tieren hat sich gezeigt, dass sie weitaus weniger auf die stimulierende Wirkung von Kokain reagieren als genetisch unbeeinflusste Exemplare. Da Dopamin auch auf die extrapyramidale Motorik des Menschen wirkt, wird auch eine Korrelation zur Parkinson-Krankheit und somit die Möglichkeit innovativer Therapieansätze vermutet.
<small> Die 1996 entstandenen Forschungslabors von Monterotondo sind Teil des Netzwerkes des Europäischen Mutantenarchivs (EMMA), das der italienische Nationale Forschungsrat CNR mit EU-Mitteln aufgebaut hat. Dort sind inzwischen über tausend mutierende Stämme von multifaktoriell bedingten Humanpathologien gespeichert. Tocchini-Valentini geht davon aus, dass künftig 300-500 neue Stämme pro Jahr aufgenommen und verteilt werden können. Auf dem Campus von Monterotondo sind über 150 Wissenschaftler tätig. </small>Rezeptor Gpr37 steigert Kokain-Empfindlichkeit
Das Münchner Biotech <a href=http://www.medigene.de>MediGene</a> hat erste Wirksamkeitsdaten aus der laufenden Phase I/II-Studie mit dem onkolytischen Herpes-Simplex-Virus NV1020 gemeldet. Sie geben Hoffnung, mit den Viren erfolgreich Lebermetastasen bei Dickdarmkrebs behandeln zu können.<% image name="Medigene_Logo" %><p>
Das krebszerstörende Virus NV1020 habe vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung eines Patienten in einer an 7 US-Zentren durchgeführten Studie mit bisher 18 Teilnehmern erzielt. Bei diesem hatten sich 10 Metastasen um die Leber herum - Lebermetastasen sind bei Dickdarmkrebs-Patienten verbreitet - und 4 in der Lunge gebildet. 6 Monate nach der Behandlung mit NV1020 seien die Leber-Metastasen des Patienten nahezu verschwunden, der Patient habe nach der Gabe des Medikaments (4 wöchentliche Infusionen in den Blutkreislauf) und einer gängigen Chemotherapie noch 12 Monate lang gelebt.
"Diese Ergebnisse zu diesem frühen Stadium sind wirklich ziemlich ermutigend", sagte Axel Mescheder, Leiter der klinischen Entwicklung bei Medigene. In der gegenwärtigen Studie werden Dickdarmkrebs-Patienten, die nicht auf eine Chemotherapie ansprechen und bei denen sich der Krebs auf die Leber ausgebreitet hat, mit dem Virus behandelt.
MediGene entwickelt noch einen weiteren Stamm krebszerstörender Herpes-Simplex-Viren (HSV), die sich gezielt in Tumorzellen vermehren und dadurch den Tumor zerstören. Neben NV1020 befindet sich das Virus G207 in einer klinischen Studie der Phase I zur Behandlung von bösartigen Hirntumoren.
Die Viren-Technologie basiert auf der Annahme, dass Viren gezielter als herkömmliche Krebsbehandlungen wirken und weniger schwere Nebenwirkungen zur Folge haben.
<small> Die Phase I/II-Studie mit NV1020 zur Behandlung von Lebermetastasen bei Dickdarmkrebspatienten wird an 7 führenden onkologischen Zentren in den USA durchgeführt. Im September 2006 hatte MediGene positive Sicherheitsdaten und Wirksamkeitstrends aus dem ersten Studienteil gemeldet. </small>NV1020: Virus eliminiert gezielt Lebermetastasen
