Gezielter Angriff auf resistente Tumorzellen

Brüssel (Belgien)/Durham (USA) - Die Zellen eines Tumors sind nicht alle gleich. Je nach Lage im Krebsgewebe bevorzugen sie unterschiedliche Energiequellen, berichten belgische und amerikanische Forscher. Tumorzellen, die schlecht mit Sauerstoff versorgt sind, gewinnen ihre Energie aus dem Abbau von Glukose und scheiden als Abfallprodukt Milchsäure aus. Diese dient den anderen Tumorzellen als Hauptenergiequelle. Eine Hemmung des Milchsäuretransports zerstört die symbiotische Beziehung, da dann alle Zellen auf Glukose angewiesen sind. Die schlecht mit Sauerstoff versorgten, strahlungsresistenten Krebszellen verhungern, die anderen Zellen lassen sich durch Bestrahlung abtöten. Eine solche Kombinationstherapie würde auch bisher therapieresistente Tumore schrumpfen lassen, schreiben die Mediziner im "Journal of Clinical Investigation".

"Wir wissen seit mehr als 50 Jahren, dass Tumorzellen, die unter Bedingungen von Sauerstoffmangel leben - so genannte hypoxische Zellen - einer Strahlentherapie widerstehen. Diese Zellen sind auch aggressiver und sprechen auf eine Chemotherapie schlecht an. Unsere Arbeit zeigt einen völlig neuen Weg, solche Zellen anzugreifen", sagt Mark Dewhirst von der Duke University in Durham, einer der leitenden Wissenschaftler des Forschungsteams. Wegen des Sauerstoffmangels sind die hypoxischen Zellen auf die energiereiche Glukose angewiesen, die sie zur Energieerzeugung in Milchsäure umwandeln. Dieses Abfallprodukt genügt den anderen Zellen, die besser mit Sauerstoff versorgt sind, als Energiequelle.

In Zusammenarbeit mit Pierre Sonveaux von der Université catholique de Louvain in Brüssel konnten Dewhirst und seine Kollegen zeigen, dass sich die gegenseitige Abhängigkeit der Tumorzellen für eine neuartige Therapie ausnutzen lässt. Die Forscher identifizierten das Protein (MCT1), das die Krebszellen für die Aufnahme von Milchsäure benötigen. In Versuchen mit Kulturen menschlicher Krebszellen führte die Blockade dieses Transportproteins dazu, dass beide Zelltypen nur noch Glukose als Energiequelle nutzten. Das hatte im Krebsgewebe zur Folge, dass für die hypoxischen Tumorzellen nicht mehr genügend Glukose zur Verfügung stand. In verschiedenen Tierversuchen bewirkte eine Hemmung des Milchsäuretransports daher ein Absterben dieser Zellen und ein Schrumpfen des Tumors. Übrig blieben Krebszellen, die sich durch Bestrahlung leicht zerstören ließen. Der Einsatz geeigneter Hemmstoffe in Kombination mit einer Strahlentherapie oder einem Angiogenesehemmer könnte, so die Forscher, bei einer Vielzahl unterschiedlicher Tumorarten wirksam sein.