Lungenkrebszellen
Neue Forschungen haben die chamäleonischen Fähigkeiten von Lungenkrebszellen gezeigt: Indem sie die Eigenschaften von Zellen aus anderen wichtigen Organen übernehmen, können Lungenkrebszellen der Chemotherapie entgehen. Die Ergebnisse eröffnen Wege für gezieltere Therapien.
Lungenkrebs ist heute weltweit die häufigste krebsbedingte Todesursache. Diese Krebsart hat auch eine der niedrigsten Überlebensraten – zum Teil, weil Lungenkrebstumore entweder von Anfang an therapieresistent sind oder mit der Zeit Resistenzen entwickeln.
Neue Forschungen legen nahe, dass ein Grund dafür, warum Krebszellen der Chemo entgehen können, darin besteht, dass sie Eigenschaften von Zellen aus benachbarten Organen übernehmen können.
Die neue Studie, die von Prof. Purushothama Rao Tata, einem Assistenzprofessor für Zellbiologie an der Duke University School of Medicine in Durham, NC, geleitet und in der Zeitschrift Developmental Cell veröffentlicht wurde, hat zudem eine genetische Mutation und einen Mechanismus entdeckt, die diesen Formwandlungsprozess vorantreiben.
Wie sich Lungenkrebszellen tarnen
Prof. Tata und sein Team analysierten genetische Daten aus einer großen genetischen Datenbank, die Tausende von Proben von 33 verschiedenen Krebsarten sammelte, und profilierten deren Genome.
Die Forscher konzentrierten sich auf den so genannten nicht-kleinzelligen Lungenkrebs, der 80-85 Prozent aller Lungenkrebsfälle ausmacht.
Bei der Analyse der Genome von Lungenkrebstumoren stellten die Wissenschaftler fest, dass eine große Zahl von ihnen NKX2-1 fehlte. Dies ist ein Gen, das dafür bekannt ist, dass es Zellen “sagt”, sich spezifisch zu einer Lungenzelle zu entwickeln.
Stattdessen fand das Team heraus, dass diese Zellen genetische Merkmale aufweisen, die normalerweise mit den gastrointestinalen Organen – wie der Bauchspeicheldrüse, dem Zwölffingerdarm und dem Dünndarm – sowie der Speiseröhre und der Leber verbunden sind.
Basierend auf diesen vorläufigen Beobachtungen gingen die Wissenschaftler davon aus, dass das Ausschalten des NKX2-1-Gens dazu führen würde, dass Lungenkrebszellen ihre Identität verlieren und die der benachbarten Organe übernehmen würden.
Also testeten die Forscher diese Hypothese in zwei verschiedenen Mausmodellen. Im ersten Fall haben sie das Lungengewebe der Nagetiere des NKX2-1-Gens erschöpft.
Dadurch veränderte das Lungengewebe sein Aussehen und erstaunlicherweise auch sein Verhalten. Eine mikroskopische Analyse des Lungengewebes ergab, dass es begonnen hatte, dem Magengewebe in seiner Struktur zu ähneln und Verdauungsenzyme zu produzieren.
Dies könnte die Resistenz gegen eine Chemotherapie erklären
Als nächstes fragten sich Prof. Tata und sein Team, was passieren würde, wenn sie zwei Onkogene aktivieren würden: SOX2 und KRAS.
Das Auslösen des ersten führte zu Tumoren, die so aussahen, als ob sie sich im Vorderdarm befänden, während das Aktivieren des zweiten zu Tumoren führte, die so aussahen, als wären sie in der Mitte und in der Hinterdarmregion.
Gemeinsam schlussfolgern die Autoren: “Diese Ergebnisse zeigen, dass Elemente der pathologischen Tumorplastizität die normale Entwicklungsgeschichte von Organen widerspiegeln, indem Krebszellen Zellformen erwerben, die mit entwicklungsnahen Nachbarorganen assoziiert sind”.
Prof. Tata, der auch Mitglied des Duke Cancer Institute ist, erklärt, was die Ergebnisse bedeuten, um zu verstehen, wie Lungenkrebs eine Chemotherapieresistenz entwickeln könnte.
“Krebszellen werden alles tun, um zu überleben”, erklärt er. “Nach der Behandlung mit Chemotherapie schalten Lungenzellen einige der wichtigsten Zellregulatoren ab und nehmen die Eigenschaften anderer Zellen auf, um Widerstand zu erlangen.”
“Krebsbiologen haben lange vermutet, dass sich Krebszellen verändern könnten, um einer Chemo zu entgehen und Widerstand zu erlangen, aber sie kannten die Mechanismen hinter dieser Plastizität nicht “, sagt Prof. Tata.
“Jetzt, da wir wissen, womit wir es bei diesen Tumoren zu tun haben”, fügt er hinzu, “können wir über die möglichen Wege nachdenken, die diese Zellen einschlagen könnten, und Therapien entwickeln, um sie zu blockieren”.
