Neuherberg – Fortschreitender Brustkrebs ist dadurch gekennzeichnet, dass Tumorzellen das ursprüngliche Drüsengewebe verlassen und aktiv in das umliegende Gewebe einwandern. In der Onkologie gibt es dafür den Fachbegriff "Invasionsverhalten".

Ein Wissenschafterteam um Christina Scheel vom Institut für Stammzellforschung (ISF) des Helmholtz Zentrums München versuchte nun im Rahmen einer Studie diesen Prozess mit einem Inhibitor aufzuhalten. Der potenzielle Wirkstoff blockiert das Molekül TGFBR1 (TGF-beta Receptor Type I), das dafür verantwortlich gemacht wird, dass Brustkrebszellen die Fähigkeit zur Invasion erlangen.

Die Forscher konnte zunächst verhindern, dass der wichtige Transkriptionsfaktor Twist1 aktiviert wird, der das invasive Verhalten der Zellen auf Ebene der Gene einleitet. Er kontrolliert das Verhalten von Zellen indem er festlegt wie oft bestimmte Bereiche im Erbgut abgelesen werden. Dabei handelt es sich in vielen Fällen um Gene, die Stammzelleigenschaften vermitteln. Gerät der Transkriptionsfaktor außer Kontrolle, kann das zur Entstehung von Krebs beitragen.

Anpassungsfähige Krebszellen

Das Problem: Den Wissenschaftern zufolge ist es derzeit noch nicht möglich Twist1 direkt anzugreifen. Deshalb versuchten ihn die Forscher über Umwege zu treffen, um das Invasionsverhalten von Brustkrebszellen zu stoppen. "Anfangs zeigten unsere Ergebnisse mit herkömmlichen Zellkulturmethoden, dass wir durch die Blockade von TGFBR1 tatsächlich viele der Effekte von Twist1 verhindern konnten", sagt die Erstautorin der Studie, Diana Drago.

Als die Forscher allerdings die Brustkrebszellen aus der zweidimensionalen Petrischale in eine körperähnliche 3D-Umgebung umsetzten, erlebten sie eine Überraschung. Die Zellen schienen sich anzupassen, sodass Twist1 die Zellen dennoch invasiv werden ließ, auch wenn die Signalkette von TGFBR1 unterbrochen war. Die Zellen hatten zu einer alternativen Art von Invasion gewechselt: Anstatt sich als Einzelzellen in der 3D-Umgebung fortzubewegen, bildeten sie größere strangförmige Verbände. Darüber hinaus teilten sich die Zellen deutlich häufiger – ein Zeichen dafür, dass sie leichter in der Lage sind an entfernten Orten Metastasen zu bilden.

"Unsere Studie deutet darauf hin, dass die Hemmung von TGFBR1 den Transkriptionsfaktor nicht davon abhält, die Invasion von Brustkrebszellen einzuleiten. Es stimuliert Twist1 vielmehr dazu, Krebszellen zu schaffen, die eher noch aggressiver sind", ergänzt Co-Autorin Anja Krattenmacher vom ISF. "Die Daten zeigen, wie wichtig sorgfältige präklinische Tests sind, um die in vivo Situation so gut wie möglich abzubilden und so viele Parameter wie möglich zu testen", fasst Studienleiterin Scheel die Ergebnisse zusammen. "Dies ist vor allem entscheidend, wenn man es mit einem so komplexen und mehrstufigen Prozess wie der Metastasierung zu tun hat." (red, 27.4.2016)