Krebsmetastasen - Sox4 steuert die Verbreitung von Krebszellen

28. Juli 2013

Wie kommt es dazu, dass ein Tumor Zellen in andere Organe absiedelt und dort Tochtergeschwulste bildet?  Welche Mechanismen sind dafür verantwortlich, dass sich sesshafte, gut ausgebildete Zellen in wandernde, eindringende und wenig strukturierte Zellen verwandeln (Epitheliale-Mesenchymale Transition (EMT)), die dann im gesamten Organismus verheerende Wirkung haben?

Schon seit längerer Zeit wusste die Forschung:  EMT ist ein vielstufiger Prozess, der der Aussehen und Funktion der  Zellen verändert  und mit zahlreichen genetischen Veränderungen verbunden ist. Wie Steuerung dieser molekularen Regelkreise genau funktioniert, war aber nicht klar.

Einen weiteren Baustein zum Verständnis der komplexen Vorgänge und eine Antwort auf die Frage: Wie entstehen Metastasen? haben jetzt Wissenschaftler von der Universität Basel gefunden. Die Forschungsgruppen vom Departement Biomedizin und vom Biozentrum der Universität Basel haben gemeinsam mit Wissenschaftlern des Friedrich-Miescher-Instituts, Basel, den Mechanismus entdeckt, der für die Absiedlung von Metastasen verantwortlich ist.

Das Protein Sox4 spielt als sogenannter Transkriptionsfaktor (diese Eiweiße binden an die DNS und erhöhen oder erniedrigen Ableserate bestimmter Gene ) bei diesem Prozess eine entscheidende Rolle. Denn das Protein ist u.a. auch dafür verantwortlich, dass in einer Zelle vermehrt das Enzym EzH2 gebildet wird. Dieses Enzym verändert bestimmte Eiweiße (Histone), die als Verpackung das Erbmaterial schützen,  und damit die Lesbarkeit der DNA.  Damit wird die Zelle in ihrem Verhalten und in ihrer Funktion „umprogrammiert“. Wie die Leiter Basler Forschungsgruppe Prof. Gerhard Christofori, Prof. Erik van Nimwegen und Prof. Dirk Schübele mitteilten, spielt dieser Prozess gerade bei Bildung von Metastasen eine entscheidende Rolle. Bei Patienten mit bösartigen, metastasierten Tumoren ist häufig diese Veränderung der Genexpression festzustellen. So konnten die Wissenschaftler zeigen, dass Brustepithelzellen, denen der Sox4-Transkriptionsfaktor fehlt, nicht wandern und auch keine Metastasen absiedeln. Bildet eine Zelle dagegen vermehrt SoX4, löst das eine Art Kettenreaktion aus. Denn damit wird die Produktion von weiteren Genen in Gang gesetzt, im Prozess der ETM eine wichtige Rolle spielen. Somit steuert Sox4 als eine Art Genschalter den Prozess der Metastasierung.

Die Forscher hoffen nun, mit Hilfe neuer die Bildung von Sox4  und EzH2 zu verhindern und somit die Metastasierung von Krebs zu stoppen. Entsprechende Arzneimittel befinden sich bereits in der Entwicklung, müssen aber noch in vorklinischen Studien getestet werden, bevor eine  Erprobung an Patienten möglich ist. (akk)

Literatur. N. Tiwari et al: Sox4 Is a Master Regulator of Epithelial-Mesenchymal Transition by Controlling Ezh2 Expression and Epigenetic Reprogramming. Cancer Cell, doi: 10.1016/j.ccr.2013.04.020; 2013