Neues "potenzielles Ziel" für die Krebstherapie gefunden
Eine Entdeckung darüber, wie Krebszellen den Weg für das Tumorwachstum und die Ausbreitung bereiten, kann zu neuen Behandlungen führen, die es stoppen.
Es ist bekannt, dass Krebszellen winzige mit Flüssigkeit gefüllte Beutel oder Vesikel freisetzen, die als Exosomen bezeichnet werden.
Diese sind mit starken Proteinen und anderen Molekülen gefüllt, die die Gewebebedingungen auf vielfältige Weise für das Fortschreiten des Tumors günstiger machen.
Die Moleküle können beispielsweise die Umgebung der Krebszellen umgestalten, und sie können Krebsgene in andere Zellen einfügen und dem Immunsystem signalisieren, keine Angriffe zu starten.
Diese Veränderungen erleichtern das Wachstum von Tumoren und das Eindringen von Krebs in nahegelegenes Gewebe und die Ausbreitung auf andere Körperteile.
Die Invasion und Ausbreitung von Krebs ist ein komplexer Prozess, der als Metastasierung bezeichnet wird und der Hauptgrund dafür ist, dass es sich um eine so schwerwiegende Krankheit handelt.
Jetzt haben Forscher der Universität von Wisconsin-Madison ein Protein entdeckt, das die Freisetzung von Exosomen aus Krebszellen steuert, um das Fortschreiten und die Metastasierung von Tumoren zu fördern.
Sie berichten über ihre Ergebnisse in einem Artikel, der in der Journal of Cell Biology.
Protein löst die Sekretion von Exosomen aus
Das Protein ist als Munc13-4 bekannt und kommt häufig in Lungen-, Brust- und Pankreastumoren häufig vor.
Unter der Leitung des leitenden Studienautors Thomas F. J. Martin - Professor für Biochemie an der Universität von Wisconsin-Madison - stellte das Team fest, dass Pankreas- und Lungenkrebszellen mit zunehmender Aggressivität ihre Munc13-4-Spiegel erhöhten und mehr Exosomen sekretierten.
Munc13-4 wird durch Bindung an Calcium aktiviert, von dem bekannt ist, dass es in Krebszellen häufig erhöht ist.
Die Forscher fanden heraus, dass Kalzium die Exosomensekretion in aggressiven Brustkrebszellen auslöste. Als sie jedoch Munc13-4 in den Brustkrebszellen entfernten, verursachte Kalzium nicht länger, dass die Zellen Exosomen absonderten.
Dies war auch der Fall, als sie Munc13-4 durch eine mutierte Form ersetzten, die nicht an Calcium binden kann.
Zunehmende Kenntnisse der Exosomenbiologie
Wissenschaftler haben vor etwa 50 Jahren erstmals von Exosomen erfahren. Aber jahrzehntelang dachten sie, alles, was sie taten, war, Zellabfälle loszuwerden.
In den letzten 10 Jahren ist das Interesse an Exosomen jedoch explodiert, was sich in einem enormen Anstieg der veröffentlichten Studien zeigt.
Trotz des erneuten Interesses und des viel erweiterten Wissens wissen wir immer noch nicht viel über die „Grundlagen der Exosomenbiologie“.
Eine Sache, die wir wissen, ist, dass sich Exosomen innerhalb der Zelle in Strukturen bilden, die als „multivesikuläre Körper“ bezeichnet werden. Diese setzen die Exosomen frei, indem sie mit der „Plasmamembran“ oder Zellwand fusionieren.
Prof. Martin und Kollegen entdeckten, dass der Mechanismus, der diesen Prozess in Krebszellen auslöst, darin besteht, dass Munc13-4 mit einem anderen Protein namens Rab11 arbeitet.
Sie zeigten auch, dass die Abreicherung von Munc13-4 in Brustkrebszellen die Freisetzung von Exosomen verringerte, die ein Enzym enthielten, das die Gewebeumgebung für die Dispersion und Ausbreitung von Krebszellen günstiger macht.
Das Enzym heißt MT1-MMP und baut die „extrazelluläre Matrix“ ab. Dies erleichtert bekanntermaßen die Metastasierung von Krebs und die Bildung von Sekundärtumoren.
"Insgesamt glauben wir, dass eine erhöhte Expression von Munc13-4 in Kombination mit einem erhöhten Kalziumspiegel die Freisetzung von Exosomen durch hochaggressive Krebszellen fördert und dass Munc13-4 ein potenzielles Ziel für therapeutische Interventionen ist."
Prof. Thomas F.J. Martin
