Eine Forscherallianz des Universitätsklinikums Heidelberg und des Deutschen Krebsforschungszentrums hat gemeinsam mit Kollegen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung in Leipzig einen neuen Stoffwechselweg entdeckt, der bei Patienten mit bösartigen Hirntumoren (Gliome) den Tumor aggressiver macht und das Immunsystem schwächt. Vielleicht ist das eine neue Hoffnung bei der Bekämpfung von Krebs.

Die Blockierung dieses Stoffwechselwegs mit Hilfe von Medikamenten stellt einen neuen Angriffspunkt für die Krebsbehandlung dar. Die Arbeiten sind in der aktuellen Ausgabe der bedeutenden Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht.

Gliome sind die häufigsten und bösartigsten Hirntumoren bei Erwachsenen. In Deutschland erkranken jährlich etwa 4.500 Menschen an einem Gliom. Etwa 75 Prozent dieser Erkrankungen gelten als besonders aggressiv. Die durchschnittliche Lebenserwartung des Betroffenen beträgt dann nur noch acht Monate bis zwei Jahre. Standardtherapie ist die möglichst vollständige Entfernung des Tumors gefolgt von einer Strahlenbehandlung, meist in Kombination mit Chemotherapie. Dennoch sind die Resultate unbefriedigend, da der Tumor eine hohe Widerstandskraft besitzt und frühzeitig nachwächst. Neue Behandlungsansätze werden daher dringend benötigt.

Tumore wachsen stärker und Immunsystem wird geschwächt

Die Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe Experimentelle Neuroimmunologie am Deutschen Krebsforschungszentrum unter Leitung von Professor Dr. Michael Platten sowie die Abteilung Neuroonkologie des Universitätsklinikums Heidelberg und des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen unter der Leitung von Professor Dr. Wolfgang Wick sind bei ihren Arbeiten an Zellen von Krebspatienten sowie im Mausmodell auf die Spur des Moleküls Kynurenin gestoßen. Es entsteht, wenn im Körper die Aminosäure Tryptophan - ein Bestandteil von Eiweißen, die mit der Nahrung aufgenommen werden - abgebaut wird.

„Wir konnten in Krebszellen von Gliom-Patienten, bei denen der Tumor besonders aggressiv ist, verstärkt Kynurenin nachweisen", erklärt Professor Michael Platten. Aber auch bei anderen Krebsarten, wie zum Beispiel Blasen-, Darm-, oder Lungenkrebs, scheint nach den aktuellen Heidelberger Forschungsergebnissen dieser Zusammenhang zu bestehen.

Was die Forscher noch mehr erstaunte: Die geringen im Tumor produzierten Kynurenin-Konzentrationen aktivieren den so genannten Dioxinrezeptor. Dieses Ergebnis steuerten die Wissenschaftlerinnen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig bei.

Die UFZ-Gesundheitsforscher beschäftigen sich mit diesem Rezeptor, da Umweltgifte unter anderen über diesen Weg das Immunsystem beeinflussen und zu Krankheitsrisiken führen können. Wie in der Studie gezeigt werden konnte führt die Aktivierung des Dioxinrezeptors zu einer Kette von Reaktionen, die schließlich das Tumorwachstum fördern und das Immunsystem schwächen. „Kynurenin scheint ganz ähnliche Auswirkungen zu haben wie Dioxin, nur dass es vom Körper selbst gebildet wird", erläutert Professor Platten.

Und noch ein weiteres Novum können die Forscher präsentieren: Der Abbau der Aminosäure Tryptophan erfolgte durch einen Eiweißstoff, ein sogenanntes Enzym, den die Wissenschaftler bislang vor allem in Leberzellen entdeckt hatten. „Dass das Enzym mit dem Namen Tryptophan-Dioxygenase, kurz TDO, auch in Krebszellen und verstärkt in besonders aggressiven Tumoren aktiv ist, hat uns überrascht."

Substanzen suchen, die diesen Stoffwechselweg gezielt blockieren

Der neu entdeckte Stoffwechselweg stellt einen möglichen Angriffspunkt für die Krebstherapie dar. Ziel ist es, das Tumorwachstum zu hemmen und das Immunsystem zu stärken. „Wir werden nach Substanzen suchen, die diesen Stoffwechselweg gezielt blockieren und sich als mögliche Tumormedikamente eignen", blickt Professor Wolfgang Wick in die Zukunft.

Dr. Annette Tuffs/Tilo Arnhold
Die Publikation findet man unter:
www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature10491.html
www.ufz.de