Ein von US-Forschern entdecktes Molekül könnte zu neuen Therapien im Kampf gegen Krebs führen. Das Enzym PEAK1 reguliert viele wichtige Funktionen der Zellen, darunter auch die Fähigkeit, durch den Körper zu wandern. Letzteres ist jedoch auch von entscheidender Bedeutung für die Ausbreitung von Krebszellen. Wie die Wissenschaftler zeigen konnten, finden sich im Blut von Krebspatienten entsprechend erhöhte Mengen. Dank der neuen Erkenntnisse könnten Krebszellen künftig möglicherweise gezielt an der Ausbreitung im Körper gehindert werden: Aufgrund der Struktur von PEAK1 könnte ein molekularer Schalter in das Enzym integriert werden, mit dessen Hilfe es sich nach Bedarf an- oder ausschalten lasse, berichten die Wissenschaftler um Richard Klemke von der University of California in San Diego.
Das Gerüst der Zelle, das sogenannte Zytoskelett, besteht aus vielen winzigen Fasern und röhrenförmigen Eiweißen und gibt der Zelle ihre Form, ihre Stabilität und die Fähigkeit zur Wanderung. Das von Klemke und seinen Kollegen entdeckte Enzym PEAK1 reguliert die Aktivitäten des Zytoskeletts und ist essenziell für die Aufrechterhaltung einer Vielzahl von lebenswichtigen Funktionen der Zellmaschinerie. Doch das Enzym besitzt offenbar auch eine dunkle Seite: Es scheint eine wichtige Rolle bei der Ausbreitung von metastasierenden Zellen im menschlichen Körper zu spielen.
PEAK1 ist an der Bildung von Pseudopodien beteiligt ? daher auch der englische Name ?pseudopodium-enriched atypical kinase 1?. Diese auch als Scheinfüßchen bezeichneten Ausbuchtungen auf der Zelloberfläche dienen der Fortbewegung der Zelle. Bei der Bildung von bösartigen Tumoren und Tochtergeschwüren verlassen sich die zu Krebszellen mutierten Körperzellen auf ihre angeborene und von PEAK1 vermittelte Fähigkeit zur Fortbewegung: Sie lösen sich vom ursprünglichen Tumor und wandern in den Blutkreislauf, um in anderen Geweben neue Geschwulste zu bilden. Die Unterdrückung von PEAK1 im Zusammenhang mit einer Krebserkrankung könnte dazu führen, dass Krebszellen nicht mehr umherwandern können ? ein vielversprechender Ansatz für neue Behandlungsmöglichkeiten. Entscheidend für die Forscher ist dabei die Beschaffenheit des Enzyms: Dessen Struktur würde sich für die Herstellung eines künstlichen molekularen Schalters eignen, mit dessen Hilfe man PEAK1 im Falle einer Krebserkrankung ausschalten könnte.
Die Entdeckung des Enzyms PEAK1 liefert nach Ansicht der Forscher zudem viele neue Hinweise auf die allgemeine Biologie von Krebszellen. So konnten die Forscher dem Enzym auch eine wichtige Rolle beim Tumorwachstum nachweisen. Darüber hinaus hat Klemke in Untersuchungen bestätigt, dass der PEAK1-Spiegel im Blut von Patienten mit einer Krebserkrankung deutlich erhöht ist. In weiteren Studien wollen die Wissenschaftler nun herausfinden, ob das Enzym sogar einen direkten Einfluss auf die Umwandlung von normalen Zellen in Krebszellen hat. “Das Molekül könnte zukünftig auch als eine Art Biomarker dienen, mit dessen Hilfe sich voraussagen ließe, ob eine Krebserkrankung sich weiter ausbreiten kann”, sagt Klemke.
Richard Klemke (University of California) et al.: PNAS, Onlinevorabveröffentlichung, doi: 10.1073/pnas.0914776107 ddp/wissenschaft.de ? Gwydion Brennan
