Krebs von innen heraus unterdrücken mit microRNA
Krebs ist untrennbar mit der Genetik verbunden, und in den meisten Fällen mit genetischen Mutationen, die im Laufe des Lebens auftreten. „Diese genetischen Mutationen verändern das Zellverhalten“, erklärt der Projektkoordinator von RxmiRcanceR, Eithan Galun vom Hebräischen Hadassah Universitätsklinikum Jerusalem in Israel. „In der Regel handelt es sich um mehrfache genetische Veränderungen im Gewebe, die Krebs verursachen.“ Im Projekt RxmiRcanceR, das vom Europäischen Forschungsrat finanziert wurde, Krebs auf genetischer Ebene behandelt werden. Das ist eine enorme Herausforderung: Bei Bauchspeicheldrüsenkrebs beispielsweise treten in einem einzigen Fall häufig 60 verschiedene Mutationen auf. „Das erklärt auch, warum es so schwierig ist, wirksame Behandlungen zu finden“, fügt Galun hinzu. „Selbst wenn wir einige Krebszellen behandeln können, werden andere Resistenzen entwickeln und jedweder Behandlung widerstehen.“ Daher konzentrierte sich Galun auf bestimmte genetische Elemente, die microRNA. „MicroRNA sind kleine Sequenzen von RNS-Molekülen, die aus unserer DNS gebildet werden“, erklärt er. „Das Interessante an den microRNA ist, dass sie andere Gene regulieren – und einige microRNA, wie die microRNA 122, besitzen tumorunterdrückende Eigenschaften.“ Jede microRNA kann viele Gene gleichzeitig beeinflussen – im Fall der microRNA 122 sind es über 200 Gene. Diese spezielle microRNA wird fast ausschließlich in Leberzellen exprimiert, wobei jede Leberzelle etwa 70 000 Kopien dieser microRNA 122 enthält. „Interessanterweise verbleiben die microRNA nicht in den Zellen wenn ihre Anzahl erhöht wird“, ergänzt Galun. „Sie werden von den Zellen in Bläschen namens Exosome sekretiert, die etwa so groß sind wie ein Virus.“ Galun erkannte, dass es möglich sein müsste, Krebs zu behandeln, indem die Expression dieser tumorunterdrückenden microRNA reguliert wird.
Gentherapie von innen
Im weiteren Verlauf führten Galun und sein Team ein Hochdurchsatz-Screening durch, um weitere tumorunterdrückende microRNA zu finden. Als Nächstes suchten sie nach kleinen Molekülen, um die Konzentration dieser relevanten microRNA in Tumorzellen und -geweben zu erhöhen. Ein entscheidender Vorteil von Therapeutika, die auf microRNA baruhen, besteht darin, dass das Verabreichungssystem bereits im Körper vorhanden ist. Dies könnte von enormer Bedeutung sein, denn im Bereich der Gentherapie wird seit Langem nach einer günstigen und nichtinvasiven Verabreichungsmethode gesucht. Tumorunterdrückende microRNA zu identifizieren und nach Verbindungen zu suchen, mit denen diese microRNA vermehrt exprimiert werden, könnte sich als höchst effiziente und wirksame Methode erweisen, neue Krebstherapien zu erkennen und zu entwickeln. „Die Todesursache bei Bauchspeicheldrüsenkrebs sind meist Metastasen, hauptsächlich in der Leber“, berichtet Galun. „Stellen Sie sich also vor, microRNA könnten in Leberzellen exprimiert werden, aufgrund ihrer erhöhten Expression aus diesen Zellen exportiert werden und dann in Zellen des umliegenden Gewebes eindringen und dort die Tumorbildung hemmen.“ Im Rahmen des RxmiRcanceR-Projekts wurde auch entdeckt, dass die microRNA 122 auf eine Handvoll Enzyme abzielt, die für die Produktion von Triglyceriden – einer Art von Fett – in der Leber verantwortlich sind. Daraus könnten sich neue Behandlungsmöglichkeiten für Lebererkrankungen wie nicht-alkoholische Steatohepatitis, eine der häufigsten Ursachen für Leberzirrhose, ergeben. Die Ergebnisse des Projekts werden derzeit zur Veröffentlichung aufbereitet, und Galun geht davon aus, dass Patente für wirksame Verbindungen, die durch diese Arbeit identifiziert wurden, folgen werden.
Schlüsselbegriffe
RxmiRcanceR, microRNA, Tumor, Krebs, Genetik, Bauchspeicheldrüse, Enzyme