Neuer Ansatz für die Chemo: Blockierte Zuckeraufnahme tötet Krebszellen ab

Stanford (USA) - Mit einer neuen Form der Chemotherapie lassen sich Krebszellen gezielt aushungern. Das zeigten US-amerikanische Forscher, die im Tierversuch erfolgreich einen neuen Wirkstoff gegen Nierenkrebs einsetzten. Das Medikament hemmt den Zuckertransport in die Tumorzellen. Da gesunde Zellen weniger Zucker benötigen und über andere Transportmechanismen verfügen, werden sie durch den Hemmstoff nicht geschädigt. Deshalb würde eine solche Behandlung deutlich weniger Nebenwirkungen auslösen als der Einsatz vorhandener Krebsmittel, schreiben die Wissenschaftler im Online-Journal "Science Translational Medicine".

"Unsere Strategie, die Krebszellen daran zu hindern Glukose aufzunehmen, ist eine ziemlich wirksame Methode, diese Zellen zu töten", sagt Amato Giaccia von der Stanford University, der Leiter des Forscherteams. Die Wissenschaftler untersuchten Nierenkarzinomzellen, deren Energiestoffwechsel, wie bei vielen anderen Tumorzellen auch, krankhaft verändert ist: Anstatt Glukose mit Hilfe der Mitochondrien vollständig abzubauen, erfolgt der Abbau des Zuckers nur unvollständig durch eine Art Gärung, die Glykolyse. Da die Energieausbeute dabei viel geringer ist, brauchen die Krebszellen beträchtlich mehr Glukose als gesunde Zellen. Sie produzieren deshalb große Mengen des Proteins GLUT1, das den Zucker in die Zelle transportiert. Gesunde Zellen hingegen benötigen diesen Glukosetransporter nicht.

In einem automatisierten Screening testeten die Forscher die Wirkung von 64.000 chemischen Verbindungen auf das Wachstum von Nierenkrebs-Zellkulturen. Eine der wirksamsten Substanzen, als STF-31 bezeichnet, tötete die Krebszellen ab, indem sie sich an das Protein GLUT1 anlagerte und damit den Transport von Glukose durch die Zellmembran blockierte. Normale Nierenzellen wurden nicht geschädigt. In Versuchen mit Mäusen bewirkte eine Behandlung mit STF-31, dass sich die Glukoseaufnahme der Tumoren auf die Hälfte verringerte und die Karzinome langsamer wuchsen. Auch nach zweiwöchiger Therapie konnten die Forscher keine Schädigung des Immunsystems, der Blutzellen oder des Gehirns feststellen.

Da auch Zellen anderer Tumorarten auf eine erhöhte Glukosezufuhr über GLUT1 angewiesen sind, könnte der neue Wirkstoff nicht nur gegen Nierenkrebs einsetzbar sein. Seine Wirksamkeit ließe sich mit Hilfe der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) direkt überprüfen. Das Verfahren wird bereits eingesetzt, um Tumoren sichtbar zu machen, die eine radioaktiv markierte Form der Glukose aufgenommen haben. Das ermöglicht Rückschlüsse auf die Rate der Glukoseaufnahme und das Tumorwachstum. Bei klinischen Studien könnte damit schnell festgestellt werden, ob eine Therapie wirkt oder nicht.