Achillesferse von Tumoren auf der Spur

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Von Birgit Masekowitz

Auch Tumoren besitzen Stammzellen. Wie Wissenschaftler vermuten, steuern die sogenannten Krebsstammzellen das Wachstum des gesamten Tumors. Sie könnten damit einen neuen Angriffspunkt in der Krebstherapie darstellen.

Bereits 1997 entdeckten kanadische Wissenschaftler, dass die Zellen innerhalb eines Tumors unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Als John Dick und seine Kollegen von der Universität in Toronto Krebszellen von Patienten mit akuter myeloischer Leukämie Mäusen injizierten, erkrankten nur wenige Tiere. Daraus schlossen die Forscher, dass nur eine kleine Anzahl der Krebszellen das Potenzial hat, in einem anderen Organismus einen Tumor zu bilden. Aufgrund ihrer Erkenntnisse vermuteten sie, dass es bei Leukämie neben einer Vielzahl entarteter Blutzellen eine geringe Anzahl von Krebsstammzellen gibt. Es gelang ihnen sogar, einige dieser Stammzellen zu isolieren und spezifische Oberflächenproteine zu charakterisieren, sodass man heute bei einer Leukämie die Krebsstammzellen aufspüren kann.

Im Jahr 2003 konnte die Forschergruppe um Michael Clarke von der Universität in Michigan auch in menschlichen Brusttumoren Krebsstammzellen identifizieren, und kurze Zeit später wiesen zwei unabhängige Forschungsgruppen deren Existenz in Hirntumoren nach. Es gilt heute als wahrscheinlich, dass in den allermeisten Tumoren solche Zellen zu finden sind.

Welche Bedeutung diese Erkenntnisse für das Verständnis von Tumorerkrankungen und für neue Ansätze der Therapie haben, erläuterten führende Wissenschaftler auf einem Symposium der Schering Stiftung und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Berlin.

Nach dem bisherigen Stand der Wissenschaft könne man davon ausgehen, dass die Krebsstammzellen für das Wachstum des Tumors verantwortlich sind, erläuterte Professor Dr. Andreas Trumpp vom Schweizerischen Institut für Experimentelle Krebsforschung. »So wie bei adulten Stammzellen auch, entstehen bei ihrer Teilung zum einen Vorläuferzellen, die sich in Zellen des benötigten Gewebetyps differenzieren, in diesem Fall Tumorzellen, und auch neue nahezu ewig lebende Stammzellen.«

Tumorzellen mit Stammzellmarker

Derzeit sei aber noch nicht geklärt, von welcher Art von Zellen die Krebsstammzellen abstammen, sagte Professor Dr. Otmar D. Wiestler, Leiter des DKFZ. »Fest steht, dass sie einige Gemeinsamkeiten mit den adulten Stammzellen aufweisen.« Zum Beispiel konnten Forscher in bestimmten Tumoren Zellen finden, die das Oberflächenprotein CD133, einen Stammzellmarker, trugen. Eine Möglichkeit wäre daher, dass die Krebsstammzellen aus adulten Stammzellen hervorgehen, die durch eine Vielzahl von Mutationen zu tumorproduzierenden, entarteten Stammzellen werden. Es könnte sich aber auch um bereits teilweise spezialisierte Gewebezellen handeln, die durch Mutationen wieder die Eigenschaften einer Stammzelle erworben haben.

Schutz in Nischen

Inzwischen postulieren einige Forscher, zu denen auch Trumpp gehört, die Existenz einer Stammzellnische. Dieser Theorie zufolge ruhen die Krebsstammzellen in kleinen Nischen oder Zelltaschen. Die sogenannten Nischenzellen umgeben die Krebsstammzellen und halten diese in einer Art Winterschlaf, aus dem sie nur selten und für kurze Zeit in den aktiven Zustand übergehen.

»Da die gängigsten Therapien, die Chemo- und Strahlentherapie, vor allem sich teilende Gewebe und Tumorzellen angreifen, können sie die Krebsstammzellen nicht zerstören«, erklärte Trumpp. Die Forscher untersuchen daher, wie die Stammzellen in den aktiven Zellzyklus getrieben und damit auch zerstört werden können.

Reaktivierung des Tumors

Die Krebsstammzellen könnten eine Erklärung sein, warum viele Krebsarten Jahre nachdem der Primärtumor zerstört oder entfernt wurde, wieder ausbrechen. Auch für die Bildung von Metastasen wäre die neue Theorie eine plausible Erklärung. Denn bisher gab es keine Erklärung dafür, wie Tumorzellen im neuen Gewebe anwachsen können. Würde es sich aber bei den Zellen, die Metastasen bilden, um Stammzellen handeln, könnten diese über Kommunikation mit den Nachbarzellen ihre Stammzellnische ausbilden, und sich so selbst das richtige Umfeld schaffen.

Das Hauptarbeitsgebiet der Forscher besteht nun darin, ihre Theorien durch geeignete Modelle zu überprüfen. Dazu gehöre auch die Entwicklung neuer diagnostischer Verfahren, die für einen Wirkungsnachweis von potenziellen Chemotherapeutika geeignet seien, denn das Schrumpfen des Tumors als klassischer Parameter könne hier nicht angewendet werden, betonte Dr. Dominik Mumberg von der Präklinischen Onkologieforschung bei Schering.

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