Die Verwendung von Zucker durch Krebszellen ist der Schlüssel zu deren Zerstörung

Wissenschaftler haben einen Weg vorgeschlagen, um Behandlungen zu verbessern, die Viren verwenden, um Krebs anzugreifen. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass Krebszellen viel Glukose benötigen und diese schnell verstoffwechseln müssen, um zu überleben.

Onkolytische Viren dringen gezielt in Krebszellen ein und nutzen die Maschinerie der Zellen für ihre eigene Vermehrung und Verbreitung.

Sie zerstören den Tumor von innen heraus, ohne das umliegende gesunde Gewebe zu schädigen.

Eine neue Studie schlägt vor, dass die Einschränkung der Versorgung der Krebszellen mit Glukose und die Veränderung ihrer Fähigkeit, diese zu verstoffwechseln, die Kraft der onkolytischen Viren verstärken könnte.

Das Forscherteam an der Universität Oxford in Großbritannien verwendete Mausmodelle und Zellen von Eierstock-, Lungen- und Dickdarmtumoren, um den Effekt zu demonstrieren.

Cancer Research UK hat die Studie gesponsert, und ein Artikel über die Arbeit erscheint in der Zeitschrift Cancer Research.

„Unsere Forschung im Labor“, sagt der Hauptautor der Studie, Arthur Dyer, der derzeit Doktorand in der onkologischen Abteilung der Universität ist, „hat gezeigt, dass die Einschränkung der Zuckermenge, die den Krebszellen zur Verfügung steht, diese krebsbekämpfenden onkolytischen Viren noch besser arbeiten lässt.“

Krebszellen brauchen viel Glukose

Alle Zellen brauchen Glukose als Energiequelle. Normale Zellen verwenden winzige interne „Kraftwerke“, Mitochondrien genannt, um Glukose in Einheiten chemischer Energie umzuwandeln.

Um ihren höheren Energiebedarf zu decken, haben Krebszellen jedoch einen schnelleren Prozess zur Verstoffwechselung von Glukose, an dem keine Mitochondrien beteiligt sind.

Dies wird als Warburg-Effekt bezeichnet, nach dem Wissenschaftler Otto Warburg, der dies vor über 50 Jahren beobachtet hat.

Die Ausnutzung dieser Einzigartigkeit in Krebszellen könnte fruchtbare Wege für die Erforschung neuer Behandlungsmethoden eröffnen.

Es könnte zum Beispiel möglich sein, Medikamente zu entwickeln, die den Glukosestoffwechsel in Krebszellen angreifen und ausschalten, ohne gesunde Zellen an der Energiegewinnung zu hindern. Versuche mit experimentellen Medikamenten, die dies zum Ziel haben, sind bereits im Gange.

Einer der Vorteile, den onkolytische Viren gegenüber Medikamenten haben, ist, dass ihre Dosis, sobald sie in der Zelle sind, mit der Zeit zunimmt, während sie bei Medikamenten abnimmt.

Viren ‚effektiver‘ um weniger Glukose

Wenn Wissenschaftler Zellen im Labor lagern und züchten, geben sie ihnen viel Glukose. Im menschlichen Körper ist die Zellumgebung jedoch viel weniger reich an Glukose. Außerdem haben Tumore aufgrund der schlechten Durchblutung typischerweise noch niedrigere Glukosespiegel.

Bei ihrer Arbeit mit onkolytischen Viren entschieden sich Dyer und sein Team, die Laborbedingungen so zu verändern, dass sie besser mit denen des realen Lebens übereinstimmen. Sie reduzierten den Glukosespiegel.

Sie fanden heraus, dass die onkolytischen Viren viel effektiver Krebszellen angreifen konnten, wenn weniger Glukose vorhanden war. Die Viren replizierten sich unter den neuen Bedingungen schneller.

Sie vermuten, dass diese Erkenntnis auch die Labortests von Medikamentenkandidaten verbessern könnte.

Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Zugabe eines Medikaments, das den Glukosestoffwechsel der Krebszellen hemmt, die Fähigkeit der Viren, Krebszellen abzutöten, noch weiter verstärkte.

Derzeit laufen Pläne, den „glukosebegrenzenden“ Ansatz in klinischen Studien zu testen, um herauszufinden, ob er bei menschlichen Patienten wirksam sein könnte.

Nahrungszucker zu reduzieren ist nicht dasselbe

Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass eine Reduzierung des Zuckers in der Nahrung nicht zu den krebshemmenden Effekten führt, die sie in der Studie gezeigt haben.

Es gibt keinen Beweis dafür, dass das Aushungern des Körpers nach Zucker das Risiko einer Person, an Krebs zu erkranken, senkt oder dass es die Überlebenschancen verbessert, wenn die Krankheit diagnostiziert wird.

Es gibt einen indirekten Zusammenhang zwischen reduziertem Zucker in der Nahrung und einem geringeren Krebsrisiko, der durch die Bekämpfung von Fettleibigkeit entsteht.

Eine hohe Zufuhr von Zucker in der Nahrung erhöht das Risiko von Fettleibigkeit, was wiederum das Krebsrisiko erhöht.

„Viele Menschen“, sagt der leitende Studienautor Leonard W. Seymour, Professor für Gentherapien in der onkologischen Abteilung der Universität, „denken, dass Kohlenhydrate schlecht sind, aber das ist nicht der Fall – wir brauchen sie, und das Weglassen von Zucker wird Krebs nicht heilen.“

„Weil Krebs Glukose so schnell verschlingt, sind die Zellen sehr anfällig für den Angriff eines Medikaments, das auf den Zuckerweg abzielt. Der gleiche Effekt kann nicht erreicht werden, wenn man den Zucker aus der Ernährung streicht.“

Prof. Leonard W. Seymour