Wie Krebszellen ins Gehirn gelangen

Metastasen entstehen, wenn sich einzelne Zellen von einem Tumor ablösen, über das Blut oder die Lymphe an einen anderen Ort im Körper transportiert werden, sich dort festsetzen und ein neues Geschwulst bilden. Im Fall von Hirnmetastasen müssen die Krebszellen hierfür die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Das gelingt ihnen nur, wenn sie sich längere Zeit in den feinen Blutkapillaren des Gehirns festsetzen können. Zu diesem Zweck sorgen sie selbst dafür, dass sich kleine Blutgerinnsel bilden, wie ein Team von Wissenschaftlern des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) und der Universität in Heidelberg anhand von Mausmodellen herausgefunden hat.

Im Fachjournal »Blood« berichtet die Gruppe um Manuel Feinauer von ihren Erkenntnissen. Die Forscher injizierten Mäusen menschliche Melanom- und Brustkrebszellen – zwei Krebsarten, bei denen es besonders häufig zur Bildung von Hirnmetasasen kommt. Mittels einer speziellen mikroskopischen Technik, der Multiphoton Laser-Scanning Mikroskopie, beobachteten sie anschließend in vivo, wie die Metastasierung im Detail ablief.

Sie sahen, dass sich rund um die Krebszellen, die sich in den Hirnkapillaren festgesetzt hatten, häufig Blutgerinnsel bildeten. Ohne ein solches Gerinnsel schafften es die Krebszellen nicht, die Kapillarwand zu durchdringen. Dabei griffen die Tumorzellen offenbar direkt in die Blutgerinnungskaskade ein, indem sie die Entstehung des Gerinnungsfaktors Thrombin förderten. Die Hemmung von Thrombin mit niedermolekularem Heparin oder Dabigatran (Pradaxa®) sowie die Gabe eines Antikörpers, der gegen den Blutgerinnungsfaktor von Willebrand-Faktor (VWF) gerichtet war, verhinderte bei den Mäusen sowohl die Gerinnsel- als auch die Metastasenbildung. Dieser Effekt blieb nach Gabe von Arzneistoffen, die die Thrombozytenaggregation hemmten, dagegen aus.

Die direkte Thrombinhemmung könnte also ein Ansatz sein, um die Bildung von Hirnmetastasen bei Krebspatienten zu verhinden. Bevor dies klinisch erprobt werden kann, müssen die Forscher jedoch noch klären, bei welchen Krebsarten dieser Mechanismus eine Rolle spielt und welche Patienten wahrscheinlich am meisten von einer entsprechenden Therapie profitieren.