Kommunikative Krebszellen - Was Krebszellen mit Telefonnetzen zu tun haben

Wenn Medizinerinnen und Mediziner Krebs im Gehirn mit Bestrahlung oder Chemotherapie bekämpfen, können Tumorzellen dagegen Resistenzen entwickeln. Neurologen beginnen zu verstehen, dass dabei auch die Vernetzung zwischen den Krebszellen eine Rolle spielt.

Eine Strahlentherapie bei Krebs kann man sich wie einen Blitz vorstellen, der irgendwo einschlägt und ein Feuer auslöst. Die Strahlen sorgen dafür, dass sich Stoffe wie Kalzium in einer Zelle so sehr anreichern,dass sie stirbt. So wie ein Blitzableiter die Energie des Einschlags im Boden verteilt, verteilen röhrenförmigen Membranen, sogenannte Tumor Microtubes, das Kalzium auf viele Krebszellen. In der Folge schrumpft die Dosis in den einzelnen Zellen auf ein Mass, das die Zellen vertragen. Darum überleben mehr Krebszellen.

Tumor Microtubes

Krebszellen sind über sogenannte Tumor Microtubes miteinander verbunden, über die sie Stoffe austauschen können. Darüber hinaus können sich vernetzte Tumorzellen direkt gegenseitig helfen: Wird eine Zelle zerstört, ersetzen die Nachbarzellen im Krebszellen-Netz sie binnen kürzester Zeit.

Manche Zellen scheinen im Netzwerk eine grössere Rolle zu spielen als andere, sagt Wolfgang Wick vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ): «Bestimmte Treiber der Kommunikation sind möglicherweise besser geschützt gegen toxische Stimuli. Solange die existieren, sind sie wie eine Bienenkönigin in der Lage, das Netzwerk neu aufzubauen.» Wick ist Teil einer Forschungsgruppe am DKFZ in Heidelberg, die in diesem jungen Gebiet federführend sind.

Aber auch ausserhalb des Tumornetzwerks gibt es Kommunikation: Gesunde Nervenzellen verbinden sich mit allen Zellen, die das zulassen – auch mit Krebszellen. Die Nervenzellen senden den Tumorzellen über diese Verbindungen Botenstoffe wie Glutamat. Dadurch geben sie dem Tumor ständig Impulse und regen ihn zum Wachstum an, sagt Frank Winkler, der ebenfalls am Deutscheng Krebszentrum in Heidelberg forscht: «Normale Nervenzellenaktivität – also, was wir als Denken bezeichnen – treibt diese Tumore an, zu wachsen und sich auszudehnen.»

Erste Erfolge bei Tierversuchen

Das Wissen über diese Botenstoffe bietet neue Therapiemöglichkeiten. Denn für viele der Substanzen gibt es bereits Medikamente, sie zu hemmen: «Dazu gehören Medikamente, die wir heute einsetzen für die Behandlung von Epilepsie, von Depressionen oder von Schmerzen», so Wolfgang Wick.

Dann werden wir am Ende hoffentlich eine wirklich neue Therapiesäule haben, die auf diesen neuen Konzepten beruht.

Frank Winkler Forscher im Krebszentrum Heidelberg

Für den Krebs haben Forschende bislang lediglich im Tierversuch gezeigt, dass solche Substanzen das Tumorwachstum aufhalten können. Diese Erkenntnisse stimmen zwar optimistisch, die Medikamente können aber im Menschen ganz anders funktionieren. Darum überprüfen Forschende sie jetzt in klinischen Studien: «Dann werden wir am Ende hoffentlich eine wirklich neue Therapiesäule haben, die auf diesen neuen Konzepten beruht», sagt Frank Winkler.

Verbindungen zwischen Zellen ändern sich ständig

Sein Kollege Wolfgang Wick weist auf eine Schwierigkeit hin, die es dabei gibt: Das Krebsnetzwerk wandelt sich ständig. Er vergleicht die Netzwerkverbindungen mit einem Telefonnetz. Das Krebsnetzwerk sei nicht statisch wie ein Telefonnetz mit Kabeln, sondern plastisch wie ein Telefonnetz mit Mobiltelefonen. «Das heisst: Die Verbindungen zwischen den Zellen ändern sich ständig.» Das führe dazu, dass ein Wirkstoff auf eine schwach verbundene Zelle lediglich einen hemmenden Einfluss habe, aber auf eine gut verbundene Zelle schädlich wirke. «Das Timing der Therapie wird eine Riesenrolle spielen.»

Der neue Ansatz sei vielversprechend, doch es gibt noch Hürden zu überwinden auf dem Weg zu wirksamen und sicheren Therapien. Und: Krebszellen kommunizieren nicht nur bei Hirntumoren gut vernetzt, sondern auch bei diversen anderen Formen von Krebs – zum Beispiel in der Prostata, in der Lunge oder Brust.