Krebs und Hirnerkrankungen: Neue Erkenntnisse könnten bei Diagnose und Therapie helfen

Protein essentiell für gesundes Hirn und Krebsmetastasen-Entstehung

Ein internationales Forschungsteam hat entdeckt, wie der molekulare Weg eines neu identifizierten Proteins sowohl für die Gehirnentwicklung wesentlich ist als auch, wie eine Veränderung seines Weges zur Ausbreitung von Krebs führen könnte. Die neuen Erkenntnisse könnten zu einer frühzeitigeren Diagnose und einer gezielteren Behandlung von Gehirn- und Krebserkrankungen führen.

Das Team berichtet, dass das Protein ZNF827 essentiell für ein gesundes Gehirn, aber auch als Verursacher von Krebsmetastasen von Bedeutung ist. Die neuen Erkenntnisse, die unter Beteiligung von Forschenden der Universitätsmedizin Mainz erlangt wurden, könnten Diagnose und Behandlung von Gehirn- und Krebserkrankungen verbessern. Die Studienergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature Cell Biology“ veröffentlicht.

Protein mit zwei Gesichtern

Laut einer Mitteilung hat die internationale Forschungsgruppe, an der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der I. Medizinischen Klinik und Poliklinik und des Instituts für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin Mainz beteiligt waren, ein Protein identifiziert, das sowohl für die Bildung von gesunden Gehirnzellen als auch für die Entstehung von Krebsmetastasen von entscheidender Bedeutung ist.

Die Forschenden fanden heraus, dass das Protein ZNF827 bei diesen zwei zellulären Prozessen maßgeblich einen Mechanismus reguliert, der die Zellwanderung ermöglicht: die sogenannte epithelial-mesenchymale Transition (EMT).

Zellen können wandern

Wie in der Mitteilung erklärt wird, entwickeln sich im Rahmen der epithelial-mesenchymalen Transition (EMT) Epithelzellen, die fest im Gewebe verbunden sind, zu sogenannten mesenchymalen Zellen. Diese besitzen die besondere Eigenschaft, wandern zu können.

Über die Mechanismen, welche die EMT und die von ihr ermöglichte Zellwanderung steuern, war bisher nur wenig bekannt.

Mit ihrer Studie konnten die Forschenden aus Belfast (UK), La Jolla (USA), San Diego (USA), Montpellier (Frankreich), Stockholm (Schweden) und Mainz jetzt nachweisen, dass das Zinkfingerprotein ZNF827 hauptverantwortlich für die Regulation der EMT ist.

Die EMT sorgt im Gehirn dafür, dass sich neugebildete Nervenzellen an einen bestimmten Ort bewegen und ein intaktes Nervennetzwerk bilden. Wenn dieser Migrationsprozess gestört ist, verknüpfen sich die Nervenzellen nicht richtig.

Im Rahmen ihrer Forschungsarbeit gelang es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zu zeigen, dass sich bei einem Mangel des Proteins ZNF827 weniger neue Nervenzellen bilden und die Zellwanderung stark zurückgeht.

Bei einem Überschuss an ZNF827 entwickeln sich die Zellen zu früh und in der Folge können Schädigungen im Gehirn entstehen. Aus diesen Erkenntnissen schließen die Fachleute, dass das Protein ZNF827 einen wesentlichen Faktor für eine gesunde Gehirnentwicklung darstellt.

Weniger Metastasen gestreut

Bei Krebserkrankungen spielt der EMT-Mechanismus ebenfalls eine Schlüsselrolle. Der Tumor nutzt den Mechanismus, um seine Zellen weiterzuentwickeln, abzukapseln und in Bewegung zu setzen.

Auf diese Weise können sich die Krebszellen im ganzen Körper verbreiten und eine sogenannte Metastasierung verursachen. Vor allem in einem späten Stadium der Krebserkrankung bewirkt die EMT, dass der Tumor aggressiv wächst und Metastasen streut.

Bei der Untersuchung von Brustkrebszellen konnten die Forschenden belegen, dass das Protein ZNF827 – ähnlich wie bei den Nervenzellen im Gehirn – auch die EMT von Tumorzellen entscheidend bestimmt: Bei einem Mangel an ZNF827 wuchs der Tumor nur noch langsam und streute weniger Metastasen in die Lunge.

Diese neuen Erkenntnisse stellen dem Forschungsteam zufolge einen wesentlichen Fortschritt im Verständnis der molekularen Vorgänge bei der EMT dar. Sie eröffnen neue Perspektiven für innovative Diagnose- und Therapieansätze bei Gehirnerkrankungen und bei verschiedenen Krebserkrankungen. (ad)