Tödlicher Hirntumor hörte mit neuer Verbindung auf
Das Glioblastom, eine der tödlichsten Formen von Hirntumor, hat möglicherweise seine Nemesis gefunden. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass der Tumor, der bekanntermaßen schwer zu behandeln ist, durch eine experimentelle Verbindung gestoppt werden kann.
Das Glioblastom ist eine besonders aggressive Form des Hirntumors mit einer mittleren Überlebensrate von 10–12 Monaten.
Ein Grund, warum Glioblastome so tödlich sind, ist, dass sie aus einer Art Gehirnzelle stammen, die Astrozyten genannt wird.
Diese Zellen sind sternförmig geformt. Wenn sich also Tumore bilden, entwickeln sie Tentakeln, was es schwierig macht, sie chirurgisch zu entfernen.
Zusätzlich schreiten die Tumoren schnell voran. Dies liegt daran, dass Astrozyten Neuronen unterstützen und die Menge an Blut kontrollieren, die sie erreicht. Wenn sich Tumore bilden, haben sie Zugang zu einer großen Anzahl von Blutgefäßen, wodurch Krebszellen sehr schnell wachsen und sich ausbreiten können.
Ein weiterer Grund, warum Glioblastome so schwer zu behandeln sind, ist ihre hohe Rezidivrate. Dies ist teilweise auf eine Subpopulation von Zellen im Tumor zurückzuführen, die als Gliomstammzellen (GSC) bezeichnet werden - eine Art selbstregenerierender Krebsstammzellen, die das Wachstum von Tumoren steuern.
Subhas Mukherjee, Ph.D., wissenschaftlicher Mitarbeiter Professor für Pathologie an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University in Chicago, IL, und seine Kollegen untersuchen seit einigen Jahren das Verhalten dieser Zellen.
Aufbauend auf dieser früheren Forschung haben Mukherjee und sein Team nun herausgefunden, dass diese Zellen hohe Mengen eines Enzyms namens CDK5 enthalten.
Das Blockieren dieses Enzyms, wie die Forscher in ihrer neuen Studie zeigen, verhindert das Wachstum von Glioblastomen und hemmt die Selbstregenerationsfähigkeit von GSCs.
Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Zellenberichte.
Der CDK5-Inhibitor stoppt das Tumorwachstum
Frühere Forschungen mit a Drosophila Das von Mukherjee und seinem Team durchgeführte Fliegenmodell von Hirntumoren ergab, dass die Stummschaltung des Gens, das für CDK5 kodiert, die Tumorgröße und die Anzahl der GSCs verringerte.
Ein weiteres genetisches Screening bei Menschen mit Glioblastom ergab, dass diese Menschen auch hohe Spiegel des CDK5-Enzyms aufwiesen.
Mukherjee führt den Forschungsprozess weiter aus und sagt: „Wir haben begonnen, Tests in unserem Labor durchzuführen, und festgestellt, dass CDK5 ein hohes Maß an Stammzellen in Zellen fördert, sodass sie sich vermehren und mehr wachsen.“
"Wir haben die Zellen isoliert, die am meisten stammartig waren, und festgestellt, dass sie einen hohen CDK5-Spiegel aufweisen, verglichen mit solchen, die weniger stammartig sind."
Als nächstes wendeten die Forscher einen CDK5-Inhibitor auf humane Glioblastomzellen an. Dies verhinderte das Wachstum der Tumoren und führte dazu, dass GSCs einen Teil ihres Stammes verloren, was es für sie schwieriger machte, sich zu regenerieren.
Die Forscher testeten auch die Wirksamkeit dieses Enzymblockers bei den drei Hauptsubtypen des Glioblastoms: den neuralen, klassischen und mesenchymalen Subtypen.
Von diesen wurde gezeigt, dass der letztere Subtyp niedrigere CDK5-Spiegel aufweist, so dass dieser neue Ansatz in Zukunft Patienten mit mesenchymalem Glioblastom möglicherweise nicht so signifikant zugute kommt.
Neue Verbindung kann das Wiederauftreten des Tumors stoppen
Mukherjee kommentiert, wie die Ergebnisse von ihm und seinem Team die therapeutischen Praktiken zur Behandlung von Glioblastomen verändern können:
"Die Sterblichkeitsrate für Glioblastome hat sich in den letzten 30 Jahren nur mäßig verändert", sagt er. "Das derzeitige Medikament Temozolomid ist etwas wirksam, wenn der Tumor erneut auftritt - und eines der Hauptprobleme bei Glioblastomen ist, dass sie dazu neigen, wiederzukommen."
Die Verwendung des CDK5-Inhibitors in Kombination mit diesem Chemotherapeutikum kann jedoch das Tumorwachstum behindern und deren Rückkehr verhindern.
"Die Idee ist, die Reste und Gliomstammzellen nach einer Chemotherapie abzutöten", sagt Mukherjee. "Das sind die Zellen, die bestehen bleiben und ein Wiederauftreten verursachen."
Der CDK5-Inhibitor - CP681301 genannt - kann die Blut-Hirn-Schranke überwinden, erklärt er. Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass die Verbindung ideal für die Herstellung neuer Medikamente ist.
Mukherjee arbeitet bereits an der Entwicklung eines solchen Arzneimittels und hofft, dass der Prozess recht schnell vonstatten gehen wird. "Wir werden hoffentlich einige Modelle generieren und innerhalb weniger Monate mit dem Testen beginnen", sagt der Forscher.
