Forschungsprogramm

Die Eliminierung der Krebsstammzelle

Das Forschungsprogramm des LBI HO baut auf dem Konzept der Krebsstammzellen auf, welches auf der Annahme basiert, dass jeder Tumor und jede Leukämie aus zwei funktionell unterschiedlichen Teilen besteht: nämlich einer Stammzellfraktion und reiferen Tumorzellen.

Entscheidend dabei ist, dass nur die Tumorstammzellen zur unbegrenzten Vermehrung befähigt sind, während die reiferen Tochterzellen des Tumors (bzw. der Leukämie) meist nach einer unterschiedlichen Anzahl von Zellteilungen von selbst absterben (wie auch normale Gewebszellen). Ziel jeder nachhaltigen Krebstherapie muss es daher sein, nicht nur die reiferen Tumorzellen, sondern auch die Tumorstammzellen zu eliminieren, die somit als Wurzel der Krebserkrankungen anzusehen sind. Diese Zellen müssen zerstört werden, damit keine weitere Vermehrung stattfinden kann und keine weiteren Tochterzellen produziert werden. Das Hauptproblem ist die hohe Resistenz der Krebsstammzellen und die Tatsache, dass sie bisher kaum auf ihre biologischen und molekularen Eigenschaften untersucht wurden, was vor allem daran liegt, dass sie eine kleine Unterfraktion des Tumors darstellen und dass es normalerweise sehr schwierig ist, diese Zellen zu isolieren und im Labor zu untersuchen.

Hierfür muss zunächst die Stammzellpopulation vom Hauptpool der Zellen getrennt und so sauber wie möglich isoliert werden. Anschließend gilt es, Gene zu identifizieren, die den Krebsstammzellen ihre besonderen Eigenschaften verleihen. Erst dann können die stammzellspezifischen Gene und ihre Produkte mit den Ansätzen der zielgerichteten Krebstherapie angegriffen werden. Erste Erfolge bei Leukämien lassen hoffen, dass die gegen Stammzellen gerichteten Therapieansätze letztlich auch bei soliden Tumoren erfolgreich sein werden.

Bis heute sind weder bei Leukämien noch bei soliden Tumoren die Gene oder Proteine ​​eindeutig identifiziert, die für das erhöhte Überleben der Krebsstammzellen verantwortlich sind. Um sie zu charakterisieren, werden Krebsstammzellen und „Tochterzellen“ getrennt voneinander isoliert und verglichen.

Die „Achillesferse“ der Krebsstammzellen ist das Hauptziel dieser Untersuchungen. Regulationswege, Mechanismen und Strukturen, die in der Stammzellbiologie und der Aufrechterhaltung des Selbsterneuerungspotentials eine Rolle spielen, aber auch für Überlebensstrategien und Resistenzen von Krebsstammzellen verantwortlich sind, sind potenzielle Angriffspunkte für die Entwicklung „zielgerichteter“ Therapien. Auf Basis dieser Erkenntnisse können Therapieansätze und neue Medikamente zur Eliminierung von Krebsstammzellen entwickelt werden.

Vom Krankenbett ins Labor – und vielleicht auch wieder zurück:

Die Tumorstammzellforschung ist ein Paradebeispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen präklinischer Grundlagenforschung und klinischer Medizin. Die Ergebnisse der molekularen Zell- und Gewebeforschung fließen schnell in die Entwicklung neuer Strategien zur Krebsbehandlung ein, die am Patient:innen erprobt und gegebenenfalls im Labor zur weiteren Verbesserung verfeinert werden.