Wenn Tumoren organähnliche Strukturen bilden…
Aus ihren Untersuchungen geht hervor: Astrozytomzellen bilden extrem dünne und lange Fortsätze ihrer Zellmembran aus, mit denen sie das gesunde Gehirn durchdringen, es ständig abtasten, und schließlich kolonisieren. Später verbinden sich die Krebszellen dann mit diesen Fortsätzen über lange Distanzen hinweg zu einem großen Netzwerk. Letztlich entsteht eine hochkomplexe, organähnliche Struktur, sagen die Forscher. “Unser erster Gedanke war: das sieht ja aus wie die Neubildung eines Gehirns im bestehenden Gehirn”, berichtet Winkler. “Die Tumorzellen waren stark untereinander vernetzt, so wie wir das von Nervenzellen im Gehirn kennen.”
Die Ergebnisse beruhen auf Untersuchungen des Wachstums menschlicher Glioblastome, welche die Forscher auf Mäuse übertragen hatten. Für die Analysen der Strukturen nutzten sie eine spezielle Mikroskopiertechnik, die Einblicke in tiefe Zonen des Hirngewebes ermöglicht. So konnten sie auch dokumentieren, dass die Tumorzellen Informationen über ihre Verbindungen senden: Sie tauschen bestimmte Moleküle über die feinen Membranschläuche aus.
Im Gewebe von Hirntumor-Patienten entdeckten die Forscher ebenfalls das Netzwerk aus Membranfortsätzen. Dabei zeichnete sich ein trauriger Zusammenhang ab: Je vernetzter die Krebszellen waren, desto bösartiger und resistenter war der Hirntumor-Typ. Den Forschern zufolge ist die Ursache dafür: Die Tumore erkennen eine Schädigung des Netzwerks und reparieren es umgehend. Im Fall von Bestrahlungstherapie bedeutete dies, dass ins Netzwerk eingebundene Tumorzellen überlebten – unverletzte starben hingegen.
Kampf dem organisierten Verbrechen im Hirn!
Nach diesen Ergebnissen stellte sich die Frage, wie die Tumorzellen zu ihren ungewöhnlichen Membranfortsätzen kommen. Um dies zu ergründen, führten die Forscher eine Analyse der Genaktivitäten bei 250 Hirntumorpatienten durch. Dabei zeichnete sich ab: Die Krebszellen missbrauchen für ihre Vernetzung bestimmte molekulare Signalwege, die normalerweise an der frühen Entwicklung des Nervensystems beteiligt sind. Nach einer experimentellen Blockade dieser Signalwege entwickelten die Versuchstiere der Forscher geringer vernetzte und kleinere Tumoren, die besser auf Strahlentherapie ansprachen.
„Die Resistenz der Astrozytome, insbesondere der Glioblastome, gegen alle Therapieformen ist ein enormes Problem. Unsere Ergebnisse zeigen uns erstmals einen lang gesuchten neuen Ansatz auf, diese Resistenz zu brechen, um die Tumoren zukünftig möglicherweise besser behandeln zu können. Zudem zeigen die Ergebnisse, warum eine molekular definierte Subgruppe von Hirntumoren deutlich stärker von der Therapie profitiert. Bei ihnen scheint die Möglichkeit zur Netzwerkbildung begrenzt zu sein”, sagt Co-Autor Wolfgang Wick von Universitätsklinik Heidelberg. Sein Kollege Matthias Osswald ergänzt: „Auch wenn wir mit dieser Entdeckung unseren Hirntumorpatienten noch nicht unmittelbar helfen können, wissen wir doch zumindest, in welche Richtung künftige Therapien entwickelt werden sollten: Wir müssen das bösartige Netzwerk zerstören.”
