Die unheimliche Wandlungsfähigkeit von Krebszellen

Drei neue Studien erhärten die Hypothese, dass Tumore maßgeblich von bösartigen Stammzellen geprägt sind. Sollte sie stimmen, hätte das gravierende Folgen für die Behandlung von Krebs.

Seit einiger Zeit mehren sich Hinweise darauf, dass es auch Krebs-Stammzellen gibt. Wie ihre gesunden Gegenstücke hätten sie die Fähigkeit, sich endlos zu erneuern und zu neuen Krebszellarten auszudifferenzieren. Mediziner sind alarmiert, weil viele Standardtherapien gegen Krebs dadurch wirkungslos sein könnten. Schlimmer noch: Mit ihrer Fähigkeit, sich immer wieder zu teilen, könnten sie das erneute Wachstum bereits behandelter Tumore auslösen. Nun erhärten drei neue Studien diese Hypothese erneut. Sie zeigen aber auch, wie Krebs effektiver zu behandeln wäre.

Ob sie wirklich existieren, ist unter Biologen noch umstritten. Denn die Ergebnisse bisheriger Experimente zeichnen kein eindeutiges Bild. Das könnte an unzureichenden Versuchsmethoden gelegen haben. In den drei neuen Studien setzten die Forscher deshalb bildgebende Verfahren ein, um die Entwicklung einzelner Zellen und ihrer Teilungsprodukte genauer zu verfolgen. Hierfür untersuchten sie Hirn-, Haut- und Darmtumore in Mäusen. Auch wenn die neuen Untersuchungen noch nicht den letzten Beweis für Krebs-Stammzellen erbringen können, zeigen sie doch, dass in einigen festen Tumorarten einige besondere Zellen existieren, die bei Therapien eine Spezialbehandlung bekommen sollten.

"Krebs-Stammzellen könnten erklären, warum bestimmte Arten von Tumoren nach einer Behandlung wieder auftauchen", sagt Hugo Snippert, Onkologe am Universitätsklinikum von Utrecht in den Niederlanden und einer der Autoren der neuen Studien. "Nehmen wir an, Sie haben den gesamten Tumor entfernt – wenn nur eine einzige Krebs-Stammzelle übrig bliebe, könnte daraus ein neuer Tumor entstehen, und alles geht von vorne los."

Es sei jedoch nicht damit getan, allein die Krebs-Stammzellen anzugreifen, sagt Snippert. Jedenfalls nicht, solange unklar ist, wie sie entstehen. Bei den bösartigen Stammzellen könnte es sich um Missbildungen von gesunden Stammzellen handeln, die in verschiedenen Organen im Körper vorkommen. Eine weitere Möglichkeit ist, dass normale Krebszellen in einem Tumor plötzlich die Fähigkeiten von Stammzellen entwickeln.

"Wenn Sie dieser Argumentation folgen, müssen Sie sämtliche Zellen in einem Tumor entfernen - Stammzellen und gewöhnliche Krebszellen", sagt Robert Weinberg, Biologe am MIT, der nicht an den Studien beteiligt war.

In zwei der Studien wurden gutartige Tumore in einem frühen Stadium untersucht. Die dritte, geleitet von Luis Parada am University of Texas Southwestern Medical Center, nahm sich tödliche Hirntumore vor, Gliom genannt. Nachdem diese mit einer Chemotherapie behandelt worden waren, fanden die Forscher übriggebliebene Zellen, die wie Stammzellen agierten und den Tumor wieder anschwellen ließen. Dies geschah, in dem Zellen eine Übergangspopulation von sehr teilungsfreudigen Zellen hervorbrachten, aus denen sich verschiedene Krebszelltypen entwickelten.

Sollten solche Zellpopulationen in größerer Zahl auch in verschiedenen Tumorarten existieren, würde das tiefgreifende Auswirkungen auf Krebstherapien und Krebsvorsorge haben, sagt Parada. "Stimmt das Modell, lässt sich die Wirksamkeit einer Therapie nicht mehr vornehmlich an Größe oder Rückgang eines Tumors bemessen", erläutert der Krebsforscher. Entscheidend für eine Behandlung wäre dann, wie sie auf die Krebs-Stammzellen wirkt.

Auch wenn das Krebs-Stammzellen-Modell noch eine Hypothese ist, denken bereits verschiedene Forschungsgruppen über Methoden nach, wie man die bösartigen Stammzellen angehen könnte. Die Firma Verastem etwa, die Robert Weinberg mitgegründet hat, arbeitet daran, das Wachstum der Zellen zu überwachen. Sie hat auch drei Wirkstoffe identifiziert, die gezielt die Anzahl der Krebs-Stammzellen verringern können. Laut Verastem deutet einiges daraufhin, dass herkömmliche Therapien nicht anschlagen.

Für den Stammzell-Biologen Sean Morrison vom University of Texas Southwestern Medical Center haben die drei Studien die Hypothese erhärtet, dass ganz bestimmte Zellgruppen in Tumoren deren Wachstum fördern. "Die entscheidende Frage ist nun," so Morrison, "ob das Stammzellen-Modell nur für einen kleinen Teil der bekannten Krebsarten gilt, oder ob sich viele Tumorarten so verhalten. Das weiß bislang niemand."

Die Studie der Parada-Gruppe:
Chen, J. et al.: "A restricted cell population propagates glioblastoma growth after chemotherapy", Nature, Online-Veröffentlichung, 1.8.2012 (nbo)