Krebs entsteht in der Regel durch genetische Schäden in einzelnen Zellen, aber neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass abnormale Signalübertragung im umgebenden Gewebe ebenfalls eine wichtige Rolle spielt. In einer Studie, die am 22. September in der Zeitschrift Cell Stem Cell veröffentlicht wurde, zeigen Forscher, dass Entzündungssignale in der Umgebung von Knochenmarkstumoren eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von Malignität spielen und die Entwicklung von Leukämie bei Mäusen und Menschen vorhersagen.
„Diese Entdeckung wirft ein neues Licht auf den seit langem bestehenden Zusammenhang zwischen Entzündung und Krebs“, sagt der Hauptautor der Studie, Marc Raaijmakers vom Erasmus MC Cancer Institute. „Die Aufklärung des molekularen Mechanismus, der diesem Konzept zugrunde liegt, eröffnet die Aussicht auf eine verbesserte Diagnose von Patienten mit erhöhtem Leukämierisiko und das Potenzial für eine künftige, auf Nischen ausgerichtete Therapie, um die Entwicklung von Leukämie zu verzögern oder zu verhindern.“
Leukämie ist eine Krebsart, bei der hämatopoetische oder blutbildende Stammzellen im Knochenmark eine große Zahl anormaler weißer Blutkörperchen hervorbringen. Neben den hämatopoetischen Stammzellen enthält das Knochenmark jedoch auch mesenchymale Stammzellen, aus denen Knochen-, Knorpel-, Muskel- und Fettzellen entstehen, die die Bildung von Blut und faserigem Bindegewebe unterstützen. In einer kürzlich durchgeführten Studie entdeckten Raaijmakers und sein Team, dass genetische Mutationen in mesenchymalen Stammzellen, die sich in der Tumorumgebung des Knochenmarks befinden, bösartige Veränderungen in hämatopoetischen Stammzellen hervorrufen können, wodurch sich das Leukämierisiko bei Mäusen erhöht. Die molekularen Mechanismen, durch die die Tumormikroumgebung zur Krebsentstehung beiträgt, blieben jedoch unklar.
Um diese Frage zu klären, verwendeten Raaijmakers und seine Mitarbeiter eine massive parallele RNA-Sequenzierung von mesenchymalen Zellen in Mäusen mit der präleukämischen Erkrankung Shwachman-Diamond-Syndrom (SDS) und Knochenmarksproben von Patienten mit einer Reihe von präleukämischen Syndromen, einschließlich SDS und myelodysplastischem Syndrom (MDS). Diese Analyse ergab, dass mesenchymale Zellen bei diesen Erkrankungen unter Stress stehen, was zur Freisetzung der Entzündungsmoleküle S100A8 und S100A9 führt, die mitochondriale und DNA-Schäden in hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen verursachen. Darüber hinaus sagte die Aktivierung dieses Entzündungsweges in mesenchymalen Zellen die Entwicklung von Leukämie und die klinischen Ergebnisse bei menschlichen Patienten voraus.
Wenn die Ergebnisse in einer größeren Patientenkohorte bestätigt werden, könnten sie zur Entwicklung von Diagnosetests führen, z. B. durch Anfärben von Knochenmarksbiopsien oder bildgebende Untersuchungen, um Patienten mit Leukämierisiko zu identifizieren. „Diese Hochrisikopatienten könnten in einem früheren Stadium aggressiver behandelt werden, wodurch das Fortschreiten der Krankheit verhindert oder verlangsamt werden könnte“, so Raaijmakers. „Darüber hinaus legen die Ergebnisse nahe, dass neue Medikamente, die auf den Entzündungsweg abzielen, in künftigen präklinischen Studien getestet werden sollten.“
Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse der niederländischen Krebsgesellschaft, der niederländischen Organisation für wissenschaftliche Forschung und der niederländischen Genominitiative unterstützt.
Cell Stem Cell, Zambetti, Chen, Kenswil et al: „Mesenchymal Inflammation Drives Genotoxic Stress in Hematopoietic Stem Cells and Predicts Disease Evolution in Human Pre-Leukemia“ http://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(16)30268-5
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