Wie sich Gehirnmetastasen bilden

Mit einer neuen Mikroskopie-Technik haben Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München Gehirnmetastasen beim Wachsen beobachtet. So konnten sie lokalisieren, dass vier Schritte essenziell für die Metastasenbildung sind. «Wir hoffen nun, dass unsere Ergebnisse helfen, bereits vorhandene Krebstherapien zu optimieren und neue Wirkstoffe zu entwickeln, die gezielt auf bestimmte Stadien der Metastasenbildung Einfluss nehmen», sagte der Forschungsleiter Dr. Frank Winkler dem Fachjournal «Nature Medicine», das die Ergebnisse veröffentlichte (doi: 10.1038/nm.2072). «Meist sind es die Metastasen, nicht der Ursprungstumor, die für Krebspatienten tödlich sind», heißt es in einer Pressemitteilung der Universität. Tumorerkrankungen mit Gehirnmetastasen, wie sie bei Lungen-, Brust- und Hautkrebs vorkommen, hätten eine besonders schlechte Prognose. «Leider beobachten wir Hirnmetastasen heute häufiger als früher», sagte Winkler, Leiter der Forschergruppe Neuroonkologie an der Neurologischen Klinik und Poliklinik der Universität München. «Die verbesserte Therapie von Krebserkrankungen hat zwar dazu geführt, dass die Betroffenen länger überleben. Doch dadurch entwickeln bedauerlicherweise auch mehr Patienten Metastasen im Gehirn.»

Mittels Zwei-Photonen-Mikroskopie konnten die Forscher die Formation von der einfachen Krebszelle zur Hirnmetastase über Wochen und Monate in Echtzeit mitverfolgen. Ein grüner Farbstoff machte dabei die Blutgefäße und ein roter die Krebszellen sichtbar. Zunächst bleiben einzelne Tumorzellen an einer Gabelung der Gefäße hängen. «Anders als bislang vermutet, genügt dieser Schritt aber nicht zur Metastasenbildung», berichtet Winkler. «Wir konnten sehen, dass die Zellen erst noch durch winzige Löcher in der Gefäßwand nach außen dringen müssen, um sich dann in einem dritten Schritt von außen an die Ader anzuheften.» Dann können die Tumorzellen bereits Mikrometastasen aus vier bis 50 Zellen bilden.

Klinisch relevant wird es erst, wenn mehrere Mikrometastasen miteinander verschmelzen und neue Blutgefäße bilden. Dieser letzte Schritt ist für die Versorgung der Krebszellen essenziell und kann mit Angiogenese-Inhibitoren wie Bevacizumab (Avastin^®) gehemmt werden. Die Forscher konnten nachweisen, dass die Metastasen durch den monoklonalen Antikörper in einer Art Schlummerzustand gehalten werden. Ein weiterer Angriffspunkt könnte die Anheftung der Tumorzellen an den Adern sein. (db)

21.12.2009 l PZ

Foto: Roche