Wirksame Umprogrammierung von Krebszellen

Eine Studie belegt die Wirksamkeit eines Moleküls gegen den aggressiven Weichteilkrebs Leiomyosarkom und identifiziert einige Gene, die auf eine bessere Prognose hindeuten

21 March 2022by Laura Defranceschi

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Es gibt Tumore, bei denen Strahlen- und Chemotherapie zu wenig wirken. Dazu gehört das Leiomyosarkom, ein seltener, aber bösartiger und sehr aggressiver Tumor, der im glatten Muskelgewebe entsteht und sich sehr schnell über die Blutgefäße ausbreitet. Das befallene Gewebe muss meist operativ entfernt werden. Der Tumor, wenn nicht frühzeitig erkannt, tritt nach der operativen Entfernung oft wieder auf. Vor diesem Hintergrund hat eine internationale Forschungsgruppe, darunter ein Team von Eurac Research, eine Studie mit vielversprechenden Ergebnissen publiziert.

Für die Studie testete das Team eine Reihe von chemischen Wirkstoffen, die das Epigenom umprogrammieren; das bedeutet, dass sie auf veränderbare Teile der DNA einwirken, indem sie die Genexpression, aber nicht die Sequenz ändern. Im Labor der Universität Udine wurden die Wirkstoffe Zellmodellen einer Leiomyosarkom-Zelllinie zugeführt und beobachtet, wie sich die Krebszellen verhalten. Dabei erwies sich ein kleines chemisches Molekül namens NKL54 als besonders wirksam darin, das Zellwachstum bei dieser Krebsart zu hemmen: Es programmiert die Zellen um, so dass wichtige durch den Tumor deaktivierte Gene wieder funktionieren – und zwar unter anderem jene Gene, die dafür zuständig sind, entartete Zellen in den Zelltod zu schicken beziehungsweise beschädigte Zellen zu reparieren.

Dieses Ergebnis liefert die Grundlage, auf der Folgestudien zu wirksamen medikamentösen Therapien für diese aggressive Krebsart ansetzen können.
Emanuela Kerschbamer, Bioinformatikerin

Parallel dazu wertete das Bioinformatik-Team von Eurac Research die Daten laufend aus und analysierte sie: Es maß mit Hilfe modernster Sequenzierungsmethoden (Next Generation Sequencing) Unterschiede in der Genexpression zwischen Krebszellen mit und ohne den Einfluss von Wirkstoffen und beobachtete, wie sich die Gene verhielten und welche Auswirkungen die Wirkstoffe auf das Epigenom in der Zelle haben konnten. Gleichzeitig glich das Team die ermittelten Daten mit Daten aus internationalen Datenbanken ab und identifizierte dabei einige Gene, die – wenn sie bei Leiomyosarkom-Patientinnen und -patienten aktiv sind – darauf hinweisen, dass diese Patienten eine deutlich verlängerte Lebenszeit haben. „Dieses Teilergebnis der Studie ist bemerkenswert“, unterstreicht der Bioinformatiker Christian Weichenberger vom Institut für Biomedizin von Eurac Research. „Es liefert die Grundlage, auf der Folgestudien zu wirksamen medikamentösen Therapien für diese aggressive Krebsart ansetzen können“, ergänzt seine Forscherkollegin Emanuela Kerschbamer. Der verantwortliche Studienleiter Claudio Brancolini von der Universität Udine resümiert: „Indem wir die epigenetische Wirkung von NKL54 erforschen konnten, haben wir wichtige Erkenntnisse gewonnen, auf deren Grundlage wir Moleküle entwickeln können, die dem Tumor noch stärker entgegenwirken und neue klinische Anwendungen ermöglichen können. Dank des EU-Interreg-Projekts konnten wir diese Studie durchführen und dabei verschiedene Kompetenzen aus mehreren Standorten und Ländern zusammenbringen.”

Unter der Leitung der Universität Udine arbeiteten neben dem Bozner Forschungsinstitut Eurac Research folgende Institutionen im Rahmen des Projekts „EPIC“ zusammen: Hochschule Darmstadt, Universität La Sapienza Rom, Universität Padua, Universität Venedig Ca’Foscari und das European Centre for Living Technology (ECLT) Venedig.