Brustkrebszellen müssen laufen lernen, bevor sie rennen können

2. Januar 2008

Brustkrebszellen müssen laufen lernen, bevor sie rennen können

2. Januar 2008

La Jolla, Kalifornien – Brustkrebs im Frühstadium, der noch nicht in das umliegende Gewebe eingedrungen ist, enthält möglicherweise bereits hochbewegliche Zellen, was den Tumor der Metastasierung einen Schritt näher bringt, berichten Forscher des Salk Institute for Biological Studies.

Ihre Studie, veröffentlicht in der Ausgabe vom 30. Dezember Zeitschrift für Zellbiologielegt nahe, dass diese Zellen, obwohl sie noch nicht invasiv sind, entlang der Milchgänge wandern und neue Tumore in derselben Brust bilden könnten. „Ein Mangel an Invasion deutete auf einen Mangel an Beweglichkeit hin“, sagt der Hauptautor Gray Pearson, Ph.D., ein Postdoktorand im Labor für Molekular- und Zellbiologie am Salk, „aber das stimmt nicht mehr.“

„Dies ist ein aufregender Befund, da er darauf hindeutet, dass Zellen möglicherweise viel früher als angenommen Migrationseigenschaften erwerben“, sagt der leitende Autor Tony Jäger, Ph.D., Professor am Labor für Molekular- und Zellbiologie.

Dank verbesserter Screening-Programme werden die meisten Brusttumoren in einem frühen Stadium entdeckt, wenn sie noch klein und begrenzt sind. In solchen Fällen sind Krebszellen nicht in das umliegende Gewebe eingewachsen und verbleiben innerhalb der Grenzen eines Ganges, der häufigsten Stelle, an der invasiver Brustkrebs auftritt. Diese Tumoren werden als DCIS (duktales Karzinom in situ) bezeichnet.

Die Standardbehandlung für DCIS ist die Lumpektomie, die chirurgische Entfernung des Tumors und des umgebenden Gewebes. Ungefähr 16 % der DCIS-Patienten, die nur mit einer Lumpektomie behandelt wurden, entwickeln innerhalb von 5 Jahren nach der Behandlung ein erneutes Wachstum von Brustkrebs. Eine der Fragen, mit denen Onkologen und Patienten konfrontiert sind, ist, ob sie nach einer Operation Gammastrahlung hinzufügen sollten, um verirrte Tumorzellen abzufangen und das Risiko eines erneuten Auftretens von Brustkrebs zu verringern. Derzeit basiert die Entscheidung ausschließlich auf der Größe des Tumors.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Patient möglicherweise ein erhöhtes Risiko für wiederkehrendes Wachstum hat, wenn ein DCIS diese hochbeweglichen Zellen enthält“, sagt Pearson. „Unter diesen Umständen würden Sie unabhängig von der Tumorgröße eine zusätzliche Strahlenbehandlung in Betracht ziehen.“

Während das Vorhandensein hoch beweglicher Zellen künftige Behandlungsentscheidungen beeinflussen könnte, müssen die Forscher noch zeigen, dass wandernde Zellen tatsächlich das Patientenergebnis beeinflussen, warnt Pearson.

In ihrer Studie verwendeten die Salk-Forscher ein Gewebekulturmodell, das den Gang der Brustdrüse nachbildet. Sie betteten aus Brustgewebe isolierte menschliche Zellen in eine dreidimensionale Matrix ein, die ihre natürliche Umgebung nachahmt. Diese Zellen entwickeln sich spontan zu sogenannten Acini, hohlen Strukturen, die winzigen Milchgängen ähneln.

Dann schalteten sie den ERK1/2-MAP-Kinase-Weg ein, eine Signalkaskade, die häufig während der Entwicklung von Tumoren aktiviert wird, und beobachteten in Echtzeit, wie Brustkrebszellen laufen lernten. „Wir stellten schnell fest, dass es eine erhebliche Zellbewegung gab, was ziemlich überraschend war“, erzählt Pearson. „Innerhalb von 24 Stunden hatten viele dieser Kugeln ihre Organisation verloren und die Zellen begannen herumzutanzen.“ (Film schauen)

Während sich gefährlich invasive Zellen durch die Basalmembran zwängen und in das umliegende Gewebe fliehen können, konnten bewegliche Zellen den Grenzen der ERK-aktivierten Acini immer noch nicht entkommen. „Aber der Erwerb der Beweglichkeit vor der Invasion senkt vermutlich die Barriere für zukünftiges invasives Wachstum“, erklärt Pearson.

„Das Aufkommen der Lebendzellbildgebung ermöglicht es uns, markierte Zellen bei der Bewegung im Gewebe zu beobachten und viel über ihr Verhalten zu erfahren, was in kultivierten Zellen nicht aufgedeckt würde“, sagt Hunter.

In einem nächsten Schritt hofft Pearson, molekulare Marker für die Motilität von Brustkrebszellen zu identifizieren, die Onkologen bei der Diagnose von Patienten mit einem höheren Metastasierungsrisiko helfen sollen.

Das Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Kalifornien, ist eine unabhängige gemeinnützige Organisation, die sich grundlegenden Entdeckungen in den Biowissenschaften, der Verbesserung der menschlichen Gesundheit und der Ausbildung zukünftiger Forschergenerationen widmet. Jonas Salk, MD, dessen Polio-Impfung 1955 die lähmende Krankheit Poliomyelitis nahezu ausgerottet hatte, eröffnete das Institut 1965 mit einer Landspende der Stadt San Diego und der finanziellen Unterstützung des March of Dimes.