Medizin am Abend Berlin Fazit: Knochenmetastasen verstehen – Ansätze zur besseren Diagnose und Therapie
In den kommenden drei Jahren fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ein überregional konzipiertes Netzwerk aus Tumor- und Knochenforschern.
Deren Ziel ist es, die Entstehung von Knochenmetastasen besser zu verstehen.
In diesem Schwerpunktprogramm unter Koordination der Hochschulmedizin Dresden sollen Schlüsselmechanismen der Knochenbesiedlung durch Tumoren und die sich anschließende Kommunikation zwischen den Zellen aufgeklärt werden.
Das Ziel ist: neue Ansätze zur Prävention und Therapie von Knochenmetastasen zu finden. Dazu stehen den Wissenschaftlern künftig insgesamt sechs Millionen Euro zur Verfügung.
„Es ist allzu oft Realität, dass wir Patientinnen und Patienten in unserer Sprechstunde sehen, die ihre Tumorerkrankung bereits vor Jahren beziehungsweise Jahrzehnten erfolgreich besiegt haben.
Dann kommt es plötzlich, die Krankheit ist fast schon vergessen, zu Knochenmetastasen, also der Tumor hat gestreut, ist herangewachsen und hat den Knochen zumindest teilweise zerstört“, sagt Professor Lorenz Hofbauer, Knochenspezialist und Leiter des UniversitätsCentrums für Gesundes Altern am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden.
- Besonders betroffen sind Patientinnen und Patienten mit den beiden häufigsten Tumorerkrankungen von Mann und Frau.
- Brustkrebserkrankungen und auch das Prostatakarzinom metastasieren bevorzugt in den Knochen.
Genau diese Situation ist für den Arzt Professor Hofbauer die Motivation, sich schon viele Jahre mit dem Phänomen der Knochenmetastasen zu beschäftigen.
Knochenmetastasen sind eine schwerwiegende Spätkomplikation vieler Tumorerkrankungen. Schon zu Beginn der Erkrankung siedeln sich vereinzelte zirkulierende Krebszellen (circulating tumor cells; CTC) im Knochenmark an, wo sie sich erst nach Jahren zu Metastasen entwickeln.Bislang sind die Aussichten einer Heilung sehr gering.
- Denn wenn eine Knochenmetastase erkannt wird, ist das immer ein Zeichen dafür, dass der Tumor schon fortgeschritten ist.
- Das heißt, die Betroffenen haben eine hohe Tumorlast – viele Tumorzellen, die sich eben auch schon im Knochen angesiedelt haben.
Es gibt auch Medikamente.
Aber es ist tatsächlich so, dass bei Knochenmetastasen weniger von einer Heilung gesprochen wird, der Fokus ist hin zur Linderung verschoben.”
Denn hat der Tumor in den Knochen gestreut, dann haben die Tumorzellen bereits zu einem Ungleichgewicht zwischen Knochenabbau und Knochenaufbau und so zu einer massiven Zerstörung geführt.Die Herausforderung für die Wissenschaftler um Professor Hofbauer ist es, jetzt schneller zu sein als die Tumorzellen und die Mechanismen zu verstehen, warum diese Zellen sich über Jahre verstecken können, bis sie einen Teilungsimpuls bekommen.
„Wir gehen davon aus, dass hormonelle Veränderungen, ein Vitamin D Mangel oder genetische Ursachen ursächlich sein könnten und eine Informationskaskade in Gang setzen“, sagt Professor Hofbauer.
Ein Aspekt, den die Wissenschaftler derzeit schon untersuchen. In den nächsten Jahren geht es auch darum, dass man Antworten auf weitere Fragen findet:
Warum metastasieren ausgerechnet Brust- und Prostatakrebszellen in den Knochen?
Wie schaffen es die Zellen, sich unbemerkt vom Immunsystem zu verstecken?
Welche Informationen sind erforderlich, damit sich Tumorzellen in der Zirkulation maximal anpassen können?
Wie schaffen sie es, auch unter Sauerstoffmangel zu überleben?
Wie finden die Zellen im Körper überhaupt den Knochen und damit wohl eines der besten Verstecke vor einer Chemotherapie?
Was versetzte sie in eine Art Winterschlaf und was weckt sie auf?
Damit diese Fragen beantwortet werden können, haben Tumor- und Knochenforscher aus Hamburg, Lübeck, Erlangen und Würzburg die µBone-Initiative ins Leben gerufen.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft würdigt das große translationale Potenzial des Konsortiums mit einer Bewilligung des Forschungsvorhabens.
Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com
Über Google: Medizin am Abend Berlin
idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.
Prof. Dr. Lorenz Hofbauer
Bereich Endokrinologie, Diabetes und Knochenerkrankungen
Medizinische Klinik 3
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der TU Dresden
Email: theresa.reiche@uniklinikum-dresden.de
Tel.: 0351-458 3173
Fetscherstraße 74
01307 Dresden
Deutschland
Sachsen
Medizin am Abend FolgeFazit: Vitamin A-Mangel beeinträchtigt Blutstammzellen
Fehlt es dem Körper an Vitamin A, so wird das blutbildende System im Knochenmark in Mitleidenschaft gezogen.
Denn durch den Mangel gehen wichtige Blutstammzellen verloren, wie Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Heidelberger Stammzellinstitut HI-STEM in der neusten Ausgabe der Zeitschrift CELL veröffentlichen.
Dabei handelt es sich um schlafende Stammzellen, die nur im Notfall – etwa bei massivem Blutverlust oder Infektionen – aktiv werden.
Die Erkenntnisse dienen nicht nur dem besseren Verständnis des Reifungsprozesses von Blutzellen.
Sie eröffnen auch neue Perspektiven für die Krebstherapie.
Viele spezialisierte Zellen, so etwa in der Haut, im Darm oder im Blut, überleben nur wenige Tage. Ein ständiger Nachschub an diesen Zellen ist daher unerlässlich. Die Quelle dafür bilden wenige adulte Stammzellen, die sich lebenslang teilen. Darüber hinaus existiert im Knochenmark noch eine Gruppe ganz besonderer Stammzellen, wie das Team von Andreas Trumpp, Abteilungsleiter am Deutschen Krebsforschungszentrum und Direktor des HI-STEM gGmbH bereits im Jahr 2008 erkannt hat.
Sie verbringt die meiste Zeit des Lebens in einer Art Schlafzustand und wird nur in Notfällen aktiv, etwa bei bakteriellen oder viralen Infektionen, massivem Blutverlust oder nach einer Chemotherapie.Nach getaner Arbeit versetzt der Körper seine potentesten Stammzellen wieder in den Ruhezustand. Das schützt sie vor gefährlichen Mutationen, die zu Leukämien führen können, vermuten die Wissenschaftler.
Über welche Mechanismen diese speziellen Stammzellen aktiv werden beziehungsweise sich nach getaner Arbeit wieder in den Schlaf versetzen, war bislang unklar. Als einen entscheidenden Faktor haben die Wissenschaftler nun Retinsäure identifiziert, einen Vitamin-A-Abkömmling. Fehlt die Substanz, können aktive Stammzellen nicht mehr zurück in die Schlafphase und reifen stattdessen zu spezialisierten Blutzellen heran. Als Reservoir gehen sie dadurch verloren. Das beweisen Untersuchungen mit speziell gezüchteten Mäusen, deren schlafende Stammzellen grün fluoreszieren.
„Füttern wir diese Mäuse über längere Zeit mit einer Vitamin-A-freien Diät, führt dies zum Verlust der Stammzellen“, sagt Nina Cabezas-Wallscheid, Erstautorin der Arbeit. „Damit können wir erstmals belegen, dass Vitamin A einen direkten Einfluss auf Blutstammzellen hat.“
Diese Erkenntnis trägt nicht nur zu einem besseren Verständnis der Entwicklung von Blutzellen bei. Sie wirft auch ein neues Licht auf frühere Studien, die belegen, dass ein Vitamin-A Mangel das Immunsystem beeinträchtigt. „Das zeigt wie lebenswichtig es ist, Vitamin A über eine ausgewogene Ernährung zuzuführen“, betont Cabezas-Wallscheid.
Der Körper kann den Vitalstoff nicht selbst herstellen.
Die Wissenschaftler erhoffen sich aber auch neue Perspektiven für die Krebstherapie.
Denn vermutlich verharren nicht nur gesunde Stammzellen, sondern auch Krebsstammzellen in solch einem Ruhezustand. Dann ist ihr gesamter Stoffwechsel nahezu abgeschaltet, was sie unempfindlich macht gegenüber Chemotherapien. „Wenn wir im Detail verstanden haben, wie das Vitamin A beziehungsweise die Retinsäure dazu beiträgt, normale und bösartige Stammzellen in den Schlaf zu schicken, können wir versuchen den Spieß umzudrehen“, erklärt Trumpp. „Gelänge es, Krebsstammzellen kurzzeitig gezielt in einen aktiven Zustand zu bringen, könnte man sie damit zugänglich machen für moderne Therapien.“
Darüber hinaus haben die Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen vom European Bioinformatics Institute in Cambridge dank genomweiter Analysen von hunderten von Einzelzellen entdeckt, dass der Übergang von schlafenden zu aktiven Stammzellen und dann weiter zu Vorläuferzellen kontinuierlich und für jede Zelle individuell verschieden abläuft. Bisher ging man davon aus, dass nach einem festen Entwicklungsschema schrittweise bestimmte Zelltypen entstehen. Diese Erkenntnis revolutioniert die bisherige Vorstellung davon, wie Zelldifferenzierung im Körper abläuft.
Das Heidelberger Stammzellinstitut HI-STEM gGmbH ist eine Partnerschaft des DKFZ und der Dietmar Hopp Stiftung.
Nina Cabezas-Wallscheid, Florian Büttner, Pia Sommerkamp, Daniel Klimmeck, Luisa Ladel, Frederic B. Thalheimer, Daniel Pastor-Flores, Leticia P. Roma, Simon Renders, Petra Zeisberger, Adriana Przybylla, Katharina Schönberger, Roberta Scognamiglio, Sandro Altamura, Carolina M. Florian, Malak Fawaz, Dominik Vonficht, Melania Tesio, Paul Collier, Dinko Pavlinik, Hartmut Geiger, Timm Schroeder, Vladimir Benes, Tobias P Dick, Michael Rieger, Oliver Stegle und Andreas Trumpp: Vitamin A/ Retinoic Acid Signaling Regulates Hematopoietic Stem Cell Dormancy. CELL 2017, DOI: 10.1016/j.cell.2017.04.018
Vitamin A, das in Lebensmitteln wie Karotten, Brokkoli oder Fisch enthalten ist, reguliert die Blutstammzellen.
Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, Angehörige und interessierte Bürger über die Volkskrankheit Krebs auf. Gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Heidelberg hat das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg eingerichtet, in dem vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik übertragen werden. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums ist ein wichtiger Beitrag, um die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren.
Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
www.medizin-am-abend.blogspot.com
Über Google: Medizin am Abend Berlin
Dr. Sibylle Kohlstädt
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
T: +49 6221 42 2843
F: +49 6221 42 2968
E-Mail: S.Kohlstaedt@dkfz.de
www.dkfz.de
Keine Kommentare :
Kommentar veröffentlichen