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LHPP Biomarker für Leberzellkrebs/Leberzellkarzinom (Diagnose und Prognose)

Medizin am Abend Berlin Fazit: Forscher entdecken neues Anti-Krebs-Protein

Ein internationales Forscherteam hat ein neues Anti-Krebs-Protein entdeckt. 

Das Protein namens LHPP verhindert, dass sich Krebszellen in der Leber ungebremst vermehren. 

Zudem eignet es sich als Biomarker für die Diagnose und Prognose von Leberzellkrebs. 

Dies berichten Forscher unter der Leitung von Prof. Michael N. Hall vom Biozentrum der Universität Basel in «Nature». 
 Mit dem Rasterelektronenmikroskop aufgenommene Krebszellen
 Mit dem Rasterelektronenmikroskop aufgenommene Krebszellen (Bild: Universität Basel, Biozentrum/Swiss Nanoscience Institute)
 
Die Häufigkeit von Leberkrebs, auch bekannt als Leberzellkarzinom, nimmt stetig zu. In der Schweiz hat sich die Zahl der Erkrankungen in den letzten zwanzig Jahren nahezu verdoppelt. Da diese Krebsart meist erst spät entdeckt wird, die Leber also schon stark geschädigt ist, stehen die Chancen auf Heilung schlecht.

Mit dem Einsatz des Anti-Krebs-Proteins LHPP als Biomarker könnten Mediziner ihren Patienten bessere Behandlungsmöglichkeiten anbieten.

Neues Anti-Krebs-Protein LHPP

Lebertumore entwickeln sich aus vorgeschädigten Zellen, die unkontrolliert wachsen und sich unbegrenzt vermehren. Anti-Krebs-Proteine, sogenannte Tumorsuppressoren, verhindern ein übermässiges Zellwachstum. In Krebszellen sind sie jedoch häufig defekt. Die Forscher um Prof. Michael N. Hall vom Biozentrum der Universität Basel haben mit LHPP nun einen neuen, noch unbekannten Tumorsuppressor entdeckt.

In ihrer Studie zeigen sie, dass der Verlust von LHPP das Tumorwachstum vorantreibt und die Überlebenschance von Krebspatienten verringert. Zudem könnte man es als prognostischen Biomarker verwenden.

Die Forscher entwickelten ein Mausmodell für das Leberzellkarzinom, indem sie das Wachstumsprotein mTOR in der Leber aktivierten. Sie analysierten insgesamt mehr als 4000 Proteine und verglichen sie im gesunden und im Krebsgewebe. Als Favorit kristallisierte sich ein Enzym heraus: die Histidin-Phosphatase LHPP.

«Es war sehr auffällig, dass LHPP nur im gesunden Gewebe vorkommt und in den Tumorproben gänzlich fehlt», sagt Erstautor Sravanth Hindupur. 

Bei den Tieren, denen die Forscher die genetische Information für LHPP wieder einbauten, bildeten sich keine Tumore und auch ihre Leberfunktion blieb erhalten.

Verlust von LHPP bei Krebspatienten


«Ähnlich wie beim Mausmodell konnten wir auch in Tumoren von Patienten mit Leberkrebs markant verringerte LHPP-Spiegel sehen», so Hindupur. Zudem hängen sowohl der Schweregrad der Erkrankung als auch die Lebenserwartung direkt mit der Menge an LHPP zusammen.

  • Bei einem vollständigen Verlust des Anti-Krebs-Proteins sterben die Krebspatienten im Durchschnitt zwei Jahre früher. Mit LHPP könnte Leberzellkrebs genauer klassifiziert werden.

Phosphorylierung wichtig bei Krebsentstehung


LHPP ist eine Phosphatase, welche von Proteinen all jene Phosphatgruppen entfernt, die an einem Histidin hängen. Histidin gehört wie alle Aminosäuren zu den Grundbausteinen der Proteine. Die sogenannte Histidin-Phosphorylierung von Proteinen war bislang kaum erforscht, da es keine geeigneten Werkzeuge gab. «Tony Hunter vom Salk Institute in den USA hat uns dafür neue Tools zur Verfügung gestellt. Damit konnten wir nun eine ganz neue Ebene der Tumorentstehung sichtbar machen», so Hindupur.
  • Der Mangel am Anti-Krebs-Protein LHPP führt dazu, dass die Proteine über das normale Mass hinaus am Histidin phosphoryliert sind. 
  • Dies fördert das unkontrollierte Zellwachstum und damit auch die Entstehung von Tumoren. Auch bei anderen Krebserkrankungen spielt LHPP vermutlich eine Rolle.

Originalbeitrag

Sravanth K. Hindupur, Marco Colombi, Stephen R. Fuhs, Matthias S. Matter, Yakir Guri, Kevin Adam, Marion Cornu, Salvatore Piscuoglio, Charlotte K.Y. Ng, Charles Betz, Dritan Liko, Luca Quagliata, Suzette Moes, Paul Jenoe, Luigi M. Terracciano, Markus H. Heim, Tony Hunter, Michael N. Hall
The protein histidine phosphatase LHPP is a tumor suppressor
Nature (2018), doi: 10.1038/nature26140

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