Krebs-Durchbruch: Neuartiger Ansatz kann Tumore zu Tode „hungern

Forscher entwickeln nun eine neue Methode, um Krebs effektiver abzutöten. Ihre Strategie „hungert“ Tumore aus, indem sie ihnen den Hauptnährstoff entzieht, den sie zum Wachsen und Ausbreiten benötigen.

Glutamin ist eine Aminosäure, die in unserem Körper reichlich vorkommt, besonders im Blut und im Knochengewebe. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Synthese von Proteinen in den Zellen aufrechtzuerhalten.

Leider ist Glutamin aber auch ein Schlüsselnährstoff für viele Arten von Krebstumoren, die dazu neigen, mehr von dieser Aminosäure zu „verbrauchen“, weil sich ihre Zellen schneller teilen.

Aus diesem Grund hat die Forschung die Möglichkeit untersucht, den Zugang der Krebszellen zu Glutamin zu blockieren, um einen neuen therapeutischen Ansatz in der Krebsbehandlung zu finden.

Charles Manning und einigen anderen Forschern vom Vanderbilt Center for Molecular Probes an der Vanderbilt University in Nashville, TN, ist es nun in einem bahnbrechenden Schritt gelungen, das Wachstum eines Krebstumors zu stoppen.

Dazu nutzten sie eine experimentelle Verbindung namens V-9302, um die Aufnahme von Glutamin durch Krebszellen zu blockieren. Die Ergebnisse der Forscher wurden diese Woche in der Zeitschrift Nature Medicineveröffentlicht .

„Krebszellen weisen einzigartige metabolische Anforderungen auf, die sie biologisch von ansonsten gesunden Zellen unterscheiden. Die Stoffwechselspezifität von Krebszellen bietet uns reichhaltige Möglichkeiten, die Chemie, Radiochemie und molekulare Bildgebung zu nutzen, um neue Krebsdiagnosen und potenzielle Therapien zu entdecken.“

Charles Manning

Neue Verbindung hemmt Glutaminträger

Die Forscher erklären, dass Glutamin über den Aminosäuretransporter ASCT2, eine Art Protein, durch den Körper transportiert und an Krebszellen „verfüttert“ wird.

„Erhöhte ASCT2-Spiegel wurden mit einem schlechten Überleben bei vielen menschlichen Krebsarten in Verbindung gebracht, einschließlich Lungen-, Brust- und Dickdarmkrebs“, schreiben die Forscher in ihrer Einleitung.

Studien, die es geschafft haben, das Gen, das für ASCT2 kodiert – das Gen SLC1A5 – zum Schweigen zu bringen, haben jedoch das Wachstum von Krebstumoren erfolgreich verringert.

Angespornt durch dieses Wissen, machten sich Manning und Kollegen daran, einen besonders starken ASCT2-Inhibitor zu entwickeln, die Verbindung V-9302. Die Forscher testeten den Wirkstoff sowohl an Krebszellen, die in Mäusen gezüchtet wurden, als auch an im Labor entwickelten Krebszelllinien in vitro.

Der Aminosäuretransporter-Inhibitor konnte das Wachstum der Krebszellen vermindern und ihre Ausbreitungsfähigkeit beeinträchtigen, indem er den oxidativen Stress der Krebszellen verstärkte“, was schließlich zu deren Tod führte.

„Diese Ergebnisse veranschaulichen nicht nur die vielversprechende Natur der Leitsubstanz V-9302, sondern unterstützen auch das Konzept, dass die Antagonisierung [Störung] des Glutamin-Stoffwechsels auf Transporter-Ebene einen potenziell praktikablen Ansatz in der Präzisions-Krebsmedizin darstellt“, schließen die Forscher in ihrer Arbeit.

Innovationen in der PET-Bildgebung am Horizont

Gleichzeitig weisen die Autoren darauf hin, dass für die Behandlung von Patienten mit Tumoren, die für ihr Wachstum und ihre Ausbreitung auf Glutamin angewiesen sind, in Zukunft „diese neuartige Klasse von Inhibitoren validierte Biomarker benötigen wird.“

Das bedeutet, dass die Forscher eine Methode entwickeln müssen, mit der sie feststellen können, wie effektiv der Inhibitor auf das Protein einwirkt oder wie wenig Glutamin letztendlich die Krebszellen erreicht. Das liegt daran, dass die Produktion von ACST2 und seine Aktivität wahrscheinlich bei jedem Individuum unterschiedlich ist.

Um dieses Problem zu lösen, schlagen Manning und sein Team die Verwendung von Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Tracern vor, die Krebstumore erkennen, indem sie einen Anstieg der Glutamin-Stoffwechselrate feststellen, die im Vergleich zu der von normalen, gesunden Zellen im Körper höher ist.

Das Vanderbilt Center for Molecular Probes beherbergt derzeit fünf klinische Studien, die die Wirksamkeit von 18F-FSPG, einem neuen Radiopharmakon – also einem radioaktiven Medikament, das in PET-Scans verwendet wird – bei der Aufspürung verschiedener Arten von Krebstumoren, einschließlich Lungen-, Leber-, Eierstock- und Darmkrebs, testen sollen.

Manning und Team führen auch Tests mit 11C-Glutamin durch, einem metabolischen Tracer für Glutamin. Zusätzlich können die Forscher mit einem molekularen Tracer bestätigen, ob der Proteininhibitor tatsächlich sein Ziel erreicht.

„Wäre es nicht provokant“, fragt Manning, „wenn wir einen PET-Bildgebungs-Tracer auf der Basis eines bestimmten Medikaments herstellen könnten, der uns helfen könnte, vorherzusagen, welche Tumore das Medikament akkumulieren werden und daher klinisch anfällig dafür sind?“

„Das ist die eigentliche Essenz der ‚visualisierten‘ Präzisionskrebsmedizin“, schwärmt er.