Pressemitteilung/News

Krebsforschung
16.06.2017

Wie Gallengangskrebs entsteht und wie er sich verhindern lässt

Wissenschaftler haben erstmals die molekularen und zellulären Ursachen entschlüsselt, die zur Entstehung von Gallengangskrebs führen. Dabei entdeckten die Forscher auch, dass sich dieser krebsfördernde Prozess mit Antioxidantien oder mit dem Hemmstoff eines Schlüsselenzyms aufhalten lässt. An der Studie in ‚Cancer Cell‘ waren auch zahlreiche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München beteiligt.

Rolle der hochreaktiven Sauerstoffverbindungen, TNF und JNK bei der Entstehung von Krebs in der Leber.

Die künstlerische Darstellung illustriert die Rolle der hochreaktiven Sauerstoffverbindungen, TNF und JNK bei der Entstehung von Krebs in der Leber (hepatozelluläres Karzinom und Gallengangskarzinom). Quelle: Peter von Walter/DKFZ

In der Leber können zwei verschiedene Arten von Krebs entstehen. Die häufigeren bösartigen Tumoren entwickeln sich aus den Leberzellen selbst und bilden das Hepatozelluläre Karzinom. Seltener treten Gallengangskarzinome in der Leber auf.*

„Bislang hatten wir kaum Hinweise darauf, was diese besonders aggressiven Gallengangskarzinome begünstigt, und deshalb auch keine Möglichkeit, diesen Prozess mit Medikamenten gezielt aufzuhalten“, sagt Prof. Dr. Mathias Heikenwälder, Gruppenleiter am Institut für Virologie des Helmholtz Zentrums München und Departements-Leiter am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ).

Aggressive Sauerstoffverbindungen als Ursache?

Um dieser Frage nachzugehen, untersuchten die Wissenschaftler Leber-Gewebeproben und fanden speziell in der Umgebung von Gallengangskarzinomen besonders hohe Konzentrationen schädlicher hochreaktiver Sauerstoffverbindungen.

„Aggressive Sauerstoffverbindungen sind ein typisches Kennzeichen für entzündlich verändertes Lebergewebe, etwa bei Virushepatitis oder bei Alkoholmissbrauch“, erklärt Prof. Dr. Ulrike Protzer, Direktorin des Instituts für Virologie am Helmholtz Zentrum München. Diese Krankheitsbilder stünden mit erhöhtem Leberkrebsrisiko in Verbindung.

Im Versuchsmodell konnten die Wissenschaftler anschließend zeigen, dass diese Sauerstoffverbindungen (ROS genannt, für: reactive oxygene species)  ursächlich und spezifisch die Entstehung von Gallengangskarzinomen sind. Tatsächlich fanden sich hier zahlreiche Wachstumsherde von Gallengangszellen, die Pathologen zweifelfrei als Krebsvorstufen identifizieren konnten. Nähere Untersuchungen ergaben, dass das Enzym JNK eine wichtige Rolle für das Wachstum der Gallengangszellen einnimmt.

„Durch sogenannte Mikroarray-Analysen konnten wir bereits bestimmte, durch ROS begünstigte,  genetische Eigenschaften ermitteln, die auch bei menschlichen Gallengangkarzinomen nachgewiesen wurden“, erklärt Dr. Kristian Unger, Gruppenleiter in der Abteilung Strahlenzytogenetik am Helmholtz Zentrum München und Mitautor der Studie. „Das unterstreicht die klinische Relevanz des untersuchten Modells.“

Antioxidantien und Wirkstoffe gegen JNK halten Krebsentstehung auf

„Nachdem wir die molekularen Zusammenhänge identifiziert hatten, konnten wir gezielt nach Möglichkeiten suchen, diese Signalkette zu unterbrechen“, erklärt Heikenwälder. Hemmte das Forscherteam das Enzym JNK durch einen Wirkstoff, so entwickelten sich deutlich weniger Gallengangskarzinome. Auch Antioxidantien drosselten das das Wachstum der Gallengangszellen fast komplett.

Künftig wollen die Wissenschaftler herausfinden, ob die Antioxidantien oder der Wirkstoff gegen JNK auch therapeutisches Potenzial beim Menschen haben und bereits etablierte Gallengangskarzinome beeinflussen können.

 

Weitere Informationen

* Beide Krebsarten lassen sich schlecht behandeln – und werden in den letzten Jahren immer häufiger diagnostiziert. In den USA sind sie heute die zweithäufigste Krebstodesursache und die Krebsart der am schnellsten steigenden Neuerkrankungsrate.

An der Studie waren auch Wissenschaftler der Technischen Universität München, des Universitätsklinikums Tübingen und der Eberhard Karls Universität Tübingen beteiligt.

Hier finden Sie ein Portrait von Mathias Heikenwälder.

Original-Publikation:
Yuan, D. et al (2017): Kupffer cell-derived Tnf triggers cholangiocellular tumorigenesis through JNK due to chronic mitochondrial dysfunction and ROS. Cancer Cell, DOI: 10.1016/j.ccell.2017.05.006


Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören. 

Das Institut für Virologie (VIRO) untersucht Viren, die Menschen chronisch infizieren und lebensbedrohliche Krankheiten hervorrufen können. Der Fokus liegt auf dem AIDS-Erreger HIV, endogenen Retroviren, die in unserer Keimbahn integriert sind, sowie Hepatitis-B- und C-Viren, die Leberzirrhose und hepatozelluläre Karzinome verursachen. Molekulare Studien identifizieren neue diagnostische und therapeutische Konzepte, um diese Virus-Erkrankungen zu verhindern und zu behandeln bzw. die Entstehung von virusinduzierten Tumoren zu vermeiden.

Die selbstständige Abteilung Strahlenzytogenetik (ZYTO) untersucht strahleninduzierte Chromosomen- und DNA-Schäden in Zellsystemen und menschlichen Tumoren. Im Mittelpunkt steht die Aufklärung von Mechanismen der Strahlenkarzinogenese und -empfindlichkeit von Tumorzellen. Ziel ist es, Biomarker für den Nachweis strahleninduzierter Tumoren für die personalisierte Strahlentherapie zur Stratifizierung von Patienten zu finden. ZYTO gehört dem Department of Radiation Sciences (DRS) an.

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, Angehörige und interessierte Bürger über die Volkskrankheit Krebs auf. Gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Heidelberg hat das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg eingerichtet, in dem vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik übertragen werden. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums ist ein wichtiger Beitrag, um die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren.