Ist es möglich, Krebs durch Überfütterung abzutöten?
Oxidativer Stress ist ein Phänomen, das auf zellulärer Ebene auftritt und dazu führen kann, dass sich zuvor gesunde Zellen verschlechtern und schließlich sterben. Krebs nutzt oxidativen Stress oft zu seinem eigenen Vorteil, aber könnte dieses Phänomen dagegen gerichtet werden?
Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) sind Substanzen, die auf natürliche Weise nach dem Prozess des Sauerstoffmetabolismus hergestellt werden.
Sie spielen normalerweise eine wichtige Rolle bei der Regulierung der biologischen Funktion (Homöostase) sowie bei der Signalübertragung von Zellen.
Wenn ROS jedoch abnormale Werte erreichen, kann dies zu oxidativem Stress führen, ein Phänomen, das zur Alterung und Verschlechterung der Zellen führt.
Im Gegensatz zu gesunden Zellen benötigen Krebszellen viel höhere ROS-Werte, wodurch sie ihr beschleunigtes Wachstum und ihre Ausbreitung aufrechterhalten können.
Kürzlich haben Forscher des Georgia Cancer Center in Augusta und der medizinischen Abteilung des Medical College of Georgia an der Augusta University beschlossen, eine faszinierende Strategie in der Krebstherapie zu testen: die ROS-Produktion bis zu einem Punkt zu steigern, an dem Krebszellen sterben würden.
Die Forschung wurde jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht Zellstoffwechsel.
Wenn ROS für Krebs tödlich werden
Dr. Gang Zhou und Kollegen verwendeten eine Therapieform, die als adoptive T-Zelltherapie bezeichnet wird, um zu einem Anstieg der ROS bei Krebstumoren zu führen und die überlasteten Zellen zur Selbstzerstörung zu bewegen.
Die adoptive T-Zelltherapie ist eine Art der Immuntherapie, bei der spezialisierte Immunzellen oder T-Zellen verwendet werden, um Krebstumoren zu bekämpfen und zu zerstören.
In der neuen Studie arbeiteten die Wissenschaftler mit einem Mausmodell für Darmkrebs. Nachdem die Mäuse eine Art Chemotherapie erhalten hatten, von der bekannt ist, dass sie die Wirkung der T-Zellen unterstützt, wurden die Tiere der Immuntherapie ausgesetzt.
Nach der Abgabe dieser Behandlung stellte das Team fest, dass die Produktion von Glutathion - einem natürlichen Antioxidans, das auf Zellebene produziert wird und zum Ausgleich von ROS beiträgt - gestört war. Folglich akkumulierte ROS in Krebszellen und erreichte zu hohe Werte.
Die T-Zellen stimulierten auch die Produktion einer Reihe spezialisierter Proteine, die als Zytokine bekannt sind und eine proinflammatorische Wirkung haben. Zu diesen Zytokinen gehörte der Tumornekrosefaktor Alpha, von dem bekannt ist, dass er sowohl beim Zelltod als auch beim Fortschreiten des Tumors eine Rolle spielt.
"Wir haben angefangen", bemerkt Dr. Zhou, "indem wir Fragen gestellt haben, wie eine Immuntherapie den Metabolismus von Tumorzellen verändern kann."
"Unsere Studien zeigen", fügt der Forscher hinzu, "dass der Tumornekrosefaktor Alpha direkt auf Tumorzellen einwirken und ROS in diesen induzieren kann."
Dank der durch die adoptive T-Zelltherapie hervorgerufenen Stoffwechselveränderungen konnten die Wissenschaftler bei fast allen Mäusen, die diese Behandlung erhielten, eine vollständige Tumorregression beobachten.
Ein vielversprechender Ansatz
Ein ähnlicher Erfolg wurde beim Testen dieses Ansatzes an Modellen von Brustkrebs und Krebs des Lymphsystems oder Lymphoms beobachtet.
Außerdem stellten die Forscher fest, dass eine erhöhte Produktion von Tumornekrosefaktor Alpha - aufgrund der Immuntherapie - in Verbindung mit einer Chemotherapie den oxidativen Stress noch weiter erhöhte und Krebszellen zerstörte.
Ein weiterer Befund war, dass die Verabreichung von Prooxidantien ähnliche Wirkungen wie die adoptive T-Zelltherapie hatte, da diese Medikamente auch die ROS-Spiegel erhöhten.
"Ihre Grundlinie ist bereits hoch und wenn Sie ihre Fähigkeit, mit diesen freien Radikalen [dem ROS] umzugehen, weiter stören, werden sie in Richtung Apoptose [Zelltod] gehen", sagt Dr. Zhou.
Während übermäßiges ROS - was zu oxidativem Stress führte - für die Zerstörung der Krebszellen von entscheidender Bedeutung zu sein schien, stellen die Forscher fest, dass es dennoch möglich ist, dass Krebszellen aufgrund der Wirkung des Tumornekrosefaktors Alpha sterben, da dieses Zytokin bekanntermaßen Tumore abschneidet 'Blutversorgung, so ihr Wachstum zu bremsen.
Forscher haben festgestellt, dass Krebszellen und T-Zellen möglicherweise um Energieressourcen konkurrieren, sodass sie sich gegenseitig nachteilig beeinflussen. Und oft haben T-Zellen keinen Nährstoff mehr, den sie benötigen, und Krebszellen sind im Vorteil, erklären sie.
Und Dr. Zhou und sein Team behaupten, es sei noch nicht genug darüber bekannt, wie T-Zellen Krebstumoren beeinflussen. Die adoptive T-Zelltherapie ist an sich ein neuer Ansatz, der derzeit noch für die Behandlung bestimmter Krebsarten wie Darmkrebs entwickelt wird.
Die Autoren schlagen daher vor, dass mehr Anstrengungen unternommen werden sollten, um die Wirkung von T-Zellen besser zu verstehen und das Potenzial der Immuntherapie zur Zerstörung von Krebs zu verbessern.
