Forscher der University of California in San Francisco haben einen Mechanismus entdeckt, der den Kampf gegen Krebs grundlegend verändern könnte.
Ihre Studie, veröffentlicht in
Nature Biotechnology, zeigt, dass Fettzellen, die normalerweise als einfache Energiespeicher betrachtet werden, genetisch so verändert werden können, dass sie Krebszellen aushungern. Dank modernster Zelltechnik haben diese reprogrammierten Zellen im Labor ihre Fähigkeit bewiesen, das Wachstum verschiedener Tumorarten zu verlangsamen oder sogar zu stoppen.
Fettzellen als therapeutische Verbündete
Fettzellen lassen sich in drei Kategorien einteilen: weiße Zellen, die Energie speichern; braune Zellen, die Kalorien verbrennen, um Wärme zu erzeugen; und beige Zellen, die Eigenschaften beider Typen vereinen. Die Forscher nutzten letztere Kategorie, indem sie mit der CRISPR-Technologie ein Schlüsselgen,
UCP1, aktivierten, das ihnen eine erhöhte metabolische Kapazität verleiht.
Einmal modifiziert, verhalten sich diese beigen Fettzellen anders: Sie verbrauchen mehr Energie und entziehen den Krebszellen die Nährstoffe, die sie zum Wachsen benötigen. Dieser metabolische Wettbewerb schwächt die Tumore, die sich nicht mehr normal entwickeln können. Dieser Ansatz könnte somit eine Alternative zu herkömmlichen Behandlungen bieten, indem er bösartige Zellen direkt der benötigten Ressourcen beraubt.
Ein einfaches und anpassungsfähiges Protokoll
Einer der vielversprechendsten Aspekte dieser Entdeckung ist die Einfachheit des Verfahrens. Fettzellen können leicht durch Liposuktion entnommen, im Labor modifiziert und dann in der Nähe der Tumore injiziert werden. Diese Technik, die bereits in der ästhetischen Chirurgie angewendet wird, macht den Ansatz potenziell zugänglicher als andere komplexe Zelltherapien.
Darüber hinaus basiert diese Methode auf Zellen, die aus dem eigenen Körper des Patienten stammen, was das Risiko einer Immunabwehr erheblich verringert. Diese natürliche Kompatibilität könnte die klinische Anwendung dieser Strategie beschleunigen, da sie eine personalisierte Behandlung je nach Art und Lage des Krebses ermöglicht.
Effektivität im Labor bestätigt
Die durchgeführten Tests zeigten eine signifikante Wirkung bei fünf Krebsarten, darunter Brustkrebs sowie Krebs des Dickdarms, der Prostata und der Bauchspeicheldrüse. Im Labor verlangsamten die modifizierten Fettzellen das Tumorwachstum, indem sie massiv Nährstoffe aufnahmen und so die Versorgung der Krebszellen reduzierten. In Tiermodellen zeigten die mit dieser Technik behandelten Tumore ein deutlich verlangsamtes Fortschreiten.
Überraschenderweise trat der Antikrebseffekt auch dann auf, wenn die veränderten Fettzellen in einiger Entfernung zu den Tumoren implantiert wurden. Dieses Phänomen deutet auf einen noch nicht vollständig verstandenen Wirkmechanismus hin, der die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie erweitern könnte, insbesondere bei schwer zugänglichen Krebsarten.
Hin zu einer neuen therapeutischen Ära?
Trotz dieser ermutigenden Ergebnisse befindet sich dieser Ansatz noch im experimentellen Stadium. Es müssen noch die Langzeitwirkungen, die Sicherheit beim Menschen und die Wirksamkeit bei einer größeren Vielfalt von Krebsarten bewertet werden. Klinische Studien müssen durchgeführt werden, um zu überprüfen, ob diese reprogrammierten Zellen tatsächlich eine praktikable Alternative zu bestehenden Behandlungen darstellen können.
Falls diese Forschungen erfolgreich sind, könnten sie den Weg für eine neue Generation von Krebstherapien ebnen, die auf der Zellreprogrammierung basieren. Anstatt die Tumorzellen direkt anzugreifen, würde die Idee darin bestehen, sie der für ihr Überleben notwendigen Ressourcen zu berauben – ein subtiler Ansatz, der den Kampf gegen Krebs revolutionieren könnte.
Weiterführende Informationen: Wie können Fettzellen Tumore aushungern?
Krebszellen haben einen hohen Energiebedarf, um sich schnell zu vermehren. Sie nehmen massiv Glukose und Fettsäuren aus ihrer Umgebung auf. Durch die genetische Veränderung der Fettzellen haben die Forscher diesen eine erhöhte Fähigkeit verliehen, diese Nährstoffe aufzunehmen, wodurch die Versorgung der Tumore reduziert wird.
Experimente haben gezeigt, dass diese veränderten Fettzellen bis zu 50 % mehr Glukose aufnehmen als normale Zellen. Diese übermäßige Aufnahme erzeugt einen metabolischen Wettbewerb: Die Krebszellen werden ihres Brennstoffs beraubt, was ihr Wachstum verlangsamt und sogar ihren Tod durch Energiemangel herbeiführen kann.
Ein weiterer Schlüsselmechanismus beruht auf der Aktivierung des Gens
UCP1. Dieses Gen, das normalerweise in braunen Fettzellen aktiv ist, löst einen intensiven Energieverbrauch aus. Durch seine Stimulation in den modifizierten Fettzellen verbrennen diese noch mehr Kalorien, was die Verfügbarkeit der für Tumorzellen essenziellen Nährstoffe weiter reduziert.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Nature Biotechnology