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Krebs auf eigene Faust besiegen

Die National Institutes of Health (NIH), die sich mit der grundlegenden Biologie von Krebszellen befassen, haben das Worcester Polytechnic Institute (WPI) mit 747.000 USD für ein dreijähriges Forschungsprojekt ausgezeichnet, um die molekularen Mechanismen zu erforschen, die mit den genetischen Mutationen und der Chromosomeninstabilität in assoziiert sind alle Krebszellen. Ziel ist es, die genetischen Grundlagen gegen Krebs zu wenden, indem mehr über die molekulare Basis des unkontrollierten Wachstums von Krebszellen gelernt wird, damit Wissen eines Tages die Wirksamkeit von Krebsbehandlungen verbessern und die Ergebnisse der Patienten verbessern kann.

Unter der Leitung von Amity Manning, PhD, Assistenzprofessorin für Biologie und Biotechnologie am WPI, wird untersucht, wie bestimmte Moleküle die Art und Weise verändern können, in der DNA in Zellen verpackt und organisiert wird, was zu genetischen Fehlern führt, die wiederum normale Zellen in Krebszellen verwandeln können. Die Studie wird auch untersuchen, ob die gleichen Faktoren, die die DNA beeinflussen und eine chromosomale Instabilität verursachen, kontrolliert werden können, um Krebszellen anfälliger für bestehende Chemotherapeutika zu machen.

"Dies sind grundlegende Studien, von denen wir hoffen, dass sie uns ein besseres Verständnis der genetischen Veränderungen und zellulären Prozesse vermitteln, die das Wachstum und die Ausbreitung von Krebs ermöglichen", sagte Manning. "Je mehr wir über die sich verändernde Biologie der Krebszellen wissen, desto mehr Einfluss haben wir auf die Behandlung der Krankheit."

Ein grundlegendes Merkmal aller Krebsarten ist eine unkontrollierte, aberrante Zellteilung. Wenn sich menschliche Zellen normal teilen, werden ihre Chromosomen (DNA) genau dupliziert, ordentlich paarweise organisiert und dann in zwei gleiche Gruppen aufgeteilt, die die Kerne von zwei normal funktionierenden Tochterzellen bilden.

Wenn der Zellteilungsprozess fehlschlägt, können Fehler bei der DNA-Vervielfältigung mutierte Gene hervorrufen, die die Zellen dazu bringen, ihre normalen Prozesse aufzugeben. Diese anomalen Zellen teilen sich außer Kontrolle und übernehmen das umgebende Gewebe - das Kennzeichen von Krebs. Probleme während der Zellteilung können auch die Organisation der Chromosomen stören und Tochterzellen mit mehr oder weniger als der normalen Anzahl produzieren. Diese chromosomale Instabilität kann auch ein Vorläufer von Krebs sein.

Wenn sich Krebszellen nicht vermehren, können sie zusätzliche genetische Mutationen und chromosomale Instabilitäten aufweisen, was dem wachsenden Tumor ein sich ständig änderndes genetisches Profil verleiht, das ihn resistent gegen Chemotherapeutika machen kann. Infolgedessen kann ein Medikament, das anfangs gegen eine bekannte Krebsart wirksam ist, mit der Zeit an Wirksamkeit verlieren, so dass der Krebs erneut auftreten kann.

In ihrer vorherigen Tätigkeit als Postdoktorandin am Massachusetts General Hospital identifizierte Manning mehrere DNA-regulatorische Moleküle, die bei vielen Krebsarten mit soliden Tumoren häufig vorkommen, darunter auch bei nicht-kleinzelligem Lungenkrebs. Diese Moleküle scheinen eine Rolle bei der chromosomalen Instabilität, den genetischen Mutationen und der Arzneimittelresistenz zu spielen, die für diese Krebsarten charakteristisch sind.

Im neuen NIH-finanzierten Projekt am WPI werden Manning und ihr Laborteam auf dieser Arbeit aufbauen, indem sie genetische Screening-Techniken einsetzen, um diese Moleküle weiter zu testen und nach zusätzlichen Molekülen zu suchen, die die Art und Weise verändern, wie DNA in Krebszellen verpackt und verarbeitet wird. Sie werden auch sehen, ob sich die Reduzierung dieser Moleküle und damit die Erhöhung der genetischen Stabilität in Krebszellen auf das langfristige Überleben der Zellen auswirkt. Schließlich werden sie feststellen, ob durch Manipulation dieser regulatorischen Moleküle Krebszellen weniger in der Lage sind, der therapeutischen Wirkung von Chemotherapeutika zu widerstehen.

"Chromosomeninstabilität gibt Krebszellen einen Vorteil", sagte Manning. "Es ermöglicht den Zellen zu wachsen und sich so auszubreiten, dass sie den natürlichen Abwehrkräften des Körpers entgehen und den Drogen widerstehen, die wir ihnen zuführen. Wir müssen herausfinden, was die Krebszellen wissen, damit wir uns wehren können."

Bereitgestellt vom Worcester Polytechnic Institute