Krebs: Das Targeting von Protein kann die Ausbreitung von Tumoren verhindern
Neue Forschung in der Zeitschrift veröffentlicht Onkogen deckte ein Protein auf, das die Ausbreitung von Tumoren unterstützt, indem es ihnen ermöglicht, Blutgefäße wachsen zu lassen. Durch das Blockieren des Proteins wurde verhindert, dass Tumore in Laborexperimenten effizient metastasieren.
Die neue Studie wurde von James P. Quigley, Professor an der Abteilung für Molekulare Medizin am Scripps Research Institute (TSRI) in La Jolla, Kalifornien, und Daniel Rifkin, Professor für Medizin an der School of Medicine der New York University, geleitet New York City. Elena Deryugina, eine Assistenzprofessorin am TSRI, ist die erste Autorin des Papiers.
Deryugina und ihre Kollegen gingen von der Beobachtung aus, dass niedrigere Spiegel eines Proteins namens latentes TGF-beta-Bindungsprotein 3 (LTBP3) mit besseren Überlebensergebnissen bei Menschen mit bestimmten Krebsarten korrelieren.
Um die Metastasierung zu fördern, bindet LTBP3 an eine andere Substanz, die als TGF-beta bekannt ist. Dies ist ein „transformierender“ Wachstumsfaktor, der bei Krebs eine doppelte Rolle spielt, da er entweder die Ausbreitung von Tumoren unterstützen oder sie daran hindern kann.
Wie bei Wachstumsfaktoren im Allgemeinen benötigt unser Körper TGF-beta, um richtig zu funktionieren. Untersuchungen haben gezeigt, dass TGF-beta in normalen Zellen und frühen Krebsarten Tumore unterdrückt, bei fortgeschritteneren Krebsarten jedoch das Wachstum von Tumoren transformiert und fördert.
Bisher bestand die Herausforderung für die Forscher darin, die schädlichen Auswirkungen von TGF-beta zu mildern, ohne seine Schlüsselrolle für die normale Zellfunktion zu verändern.
In der neuen Studie untersuchten Deryugina und Kollegen das Zusammenspiel von LTBP3 und TGF-beta genauer.
Aus früheren Forschungen, die sie gemeinsam durchgeführt haben, wussten die Wissenschaftler, auf welche Weise LTBP3 zur Regulierung von TGF-beta beiträgt, indem es sich daran bindet. Sie wussten jedoch nicht, ob das Protein noch mehr Prozesse kontrollierte oder eine eigenständige Rolle bei der Förderung der Krebsmetastasierung spielte.
LTBP3 hilft Tumoren, Blutgefäße wachsen zu lassen
Um dies zu untersuchen, haben die Forscher das LTBP3-Gen in Nagetier- und Hühnerembryokrebsmodellen sowie in menschlichen Tumorzelllinien ausgeschaltet.
Die menschlichen Zelllinien stammten von Karzinomen, Kopf-Hals-Karzinomen und Fibrosarkomen. Die Nagetiere wurden auch verwendet, um die Metastasierung von Kopf- und Halskrebs zu modellieren.
Über alle Modelle hinweg stellten die Forscher fest, dass Primärtumoren ohne LTBP3 nicht richtig metastasieren könnten. Prof. Quigley erklärt: „Unsere experimentellen Ergebnisse haben gezeigt, dass LTBP3 in den sehr frühen Schritten der metastatischen Ausbreitung aktiv ist.“
"Insbesondere", sagt Deryugina, "scheint LTBP3 Tumoren dabei zu helfen, neue Blutgefäße in einem Prozess namens Angiogenese zu züchten, der für die Intravasation von Tumorzellen entscheidend ist." Dann gelangen Krebszellen in Blutgefäße definierter Größe und Durchlässigkeit. “
Diese Ergebnisse, so die Autoren, bestätigen frühere Untersuchungen, die zeigten, dass niedrige LTBP3-Spiegel bessere Aussichten für Menschen mit Kopf- und Halskrebs vorhersagen.
"Zusammengenommen", schließen die Wissenschaftler, "zeigen diese Ergebnisse, dass LTBP3 ein neuartiges Oncotarget darstellt" - eines, das möglicherweise das Fortschreiten von Tumoren im Frühstadium verhindern könnte, ohne die normalen Rollen von TGF-beta zu beeinträchtigen.
In Zukunft plant das Team, die komplexe Dynamik zwischen LTBP3 und TGF-beta bei der Förderung der Angiogenese tief in einem Tumor genauer zu untersuchen.
