Stand Mai 2022

Neue Studie zeigt: Krebszellen zapfen die Energieversorgung des Immunsystems an

Ein Team von Wissenschaftlern der Harvard Medical School unter der Leitung des Mediziners Shiladitya Sengupta hat in einer neuen Studie herausgefunden, dass Krebszellen die körpereigene Abwehr austricksen können, indem sie dem Immunsystem Energie entziehen. Dieser Prozess findet über winzige tentakelähnliche Greifarme statt, mit deren Hilfe die Immunzellen „angepumpt“ werden.

Die ersten Experimente hierzu fanden mit Laborkulturen statt, in denen die Forscher sowohl Krebs- als auch Immunzellen ansiedelten. Die Krebszellen wurden zuvor aus verschiedenen Tumoren entnommen, die sich in Menschen und Mäusen gebildet hatten, bei den Immunzellen handelte es sich um T-Lymphozyten und natürliche Killerzellen.

Bei der Untersuchung mit einem Rasterelektronenmikroskop konnten die Wissenschaftler mithilfe spezieller Fluoreszenzfarbstoffe erkennen, dass die Krebszellen ihre nur wenige Mikrometer dünnen Greifarme in Richtung der Immunzellen ausstreckten, um diese schließlich zu berühren und mit ihrer Hilfe Mitochondrien aus den Immunzellen herauszusaugen.

Bei Mitochondrien handelt es sich soz. um winzige Kraftwerke innerhalb der Zelle, die diese mit Energie versorgen. Die Krebszellen haben von diesem Diebstahl gleich zweifachen Nutzen: Zum einen können sie die Mitochondrien für die eigene Energieproduktion nutzen, zum anderen schwächen sie auf diese Weise gleichzeitig das Immunsystem des Körpers, den sie befallen haben.

Dasselbe Prinzip im lebendigen Organismus

Der im Vorangegangenen beschriebene Prozess findet nicht nur in künstlichen Zellkulturen statt, sondern auch in lebenden Organismen – um dies zu zeigen, injizierte das Forscherteam der Harvard Medical School Versuchsmäusen verschiedene Krebszellen unter die Haut und stellte einige Tage später bei Untersuchungen fest, dass diese sich Mitochondrien aus den Immunzellen der Mäuse angeeignet hatten.

Mit speziellen Chemikalien ist es möglich, die Bildung von solchen Greifarmen durch die Krebszellen stark einzuschränken, wodurch es nur vereinzelt zum Diebstahl von Mitochondrien kommt – in diesen Fällen waren die Tumore, die sich in den Körpern der Mäusen gebildet hatten, deutlich kleiner.

Hoffnung auf neue Ansätze für die Krebstherapie

Das Forscherteam um Shiladitya Sengupta erhofft sich durch die Ergebnisse der Studien neue Möglichkeiten, um Krebszellen zu bekämpfen. Die gewonnen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass eine Verhinderung der Bildung von Greifarmen bei Krebszellen in Kombination mit bereits existierenden Therapiemöglichkeiten (wie z. B. Krebsimmuntherapien) die Behandlungsergebnisse bei Krebspatienten verbessern könnten.

Auch führende Tumorexperten sehen die Studienergebnisse als wichtigen Beitrag zur Krebsforschung. Es ist schon länger bekannt, dass Krebszellen, die schnell wachsen und Metastasen bilden, ihren Stoffwechsel dem Organismus anpassen können, in der sie sich befinden. Mit dem Diebstahl von Mitochondrien erhalten sie wertvolle Informationen über ihre Umgebung, mit deren Hilfe sie sich besser anpassen und ihre Funktionsweise optimieren können.

Wenn man diesen Prozess unterbindet, könnte man damit das Wachstum und die Ausbreitung von Krebszellen im Körper zumindest verlangsamen – jedoch fehlt es aktuell noch an einer Substanz, die dies zuverlässig bewerkstelligen könnte.

Dennoch ist die Studie ein wichtiger Schritt, um das Wachstum von Tumoren besser zu verstehen, weitere Studien zu ermöglichen und damit einen wichtigen Beitrag für die Zukunft der Krebsbehandlung zu leisten.

Quelle: Nature.com - Intercellular nanotubes mediate mitochondrial trafficking between cancer and immune cells

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