Neuestes aus unserer Forschung
Neue Wirkstoffkombination gegen Bauchspeicheldrüsenkrebs
Juni 2010
Brokkoli-Inhaltsstoff unterstützt wirksam die Krebstherapie /
Heidelberger Wissenschaftler veröffentlichen in "Cancer Research"
Das neue Krebsmedikament Sorafenib weckt Hoffnungen. Sorafenib wird bei
fortgeschrittenem Leber- und Nierenkrebs eingesetzt und scheint auch gegen
Krebsstammzellen bei Bauchspeicheldrüsenkrebs wirksam zu sein. Die
Arbeitsgruppe von Professor Dr. Ingrid Herr, Leiterin der Abteilung
Molekulare OnkoChirurgie, einer Kooperationsgruppe der Chirurgischen
Universitätsklinik Heidelberg (Geschäftsführender Direktor: Professor Dr.
Markus W. Büchler) mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum, hat den neuen
Wirkstoff an Mäusen und Pankreaskrebszellen getestet. Er hemmt die
widerstandsfähigen Tumorstammzellen und zeigt sich besonders effektiv in
Kombination mit Sulforaphan, einem pflanzlichen Inhaltsstoff des Brokkolis.
Die Ergebnisse werden online in der renommierten Fachzeitschrift "Cancer
Research" veröffentlicht.
Rund 12.900 Menschen erkranken jährlich in Deutschland an
Bauchspeicheldrüsenkrebs. Häufig wird die Erkrankung erst spät bemerkt und
nur wenige Patienten überleben die Diagnose länger als ein Jahr. Besonders
die frühen Vorläuferzellen des Tumors, sogenannte Krebsstammzellen, sind
dafür verantwortlich, dass der Krebs unkontrolliert wächst, in andere Organe
absiedelt (Metastasierung) und kurz nach einer Operation wieder auftritt.
Sie sind gegenüber gängigen Therapien weitestgehend unempfindlich und stehen
im Fokus neuer Behandlungsstrategien.
Sorafenib wirkt auch bei Bauchspeicheldrüsenkrebs
In ihren Versuchen an Krebszellen und Mäusen zeigten die Wissenschaftler,
dass Sorafenib typische Eigenschaften von Krebsstammzellen aus
Bauchspeicheldrüsentumoren hemmt und das Tumorwachstum stark reduziert.
Dieser Effekt hielt allerdings nur kurz an, und nach vier Wochen hatten sich
erneut kleine Kolonien der Krebsstammzellen gebildet, die nun nicht mehr auf
eine weitere Behandlung mit Sorafenib reagierten.
"Vermutlich hängt diese Resistenz mit einem bestimmten Stoffwechselweg
zusammen, dem NF-kappa B Signalweg, den Sorafenib aktiviert", erklärt Vanessa
Rausch, Nachwuchswissenschaftlerin an der Chirurgischen Universitätsklinik
und Erstautorin des Artikels.
Brokkoli verstärkt die Wirkung von Sorafenib
Wirkstoffe, die genau diesen unerwünschten NF-kappa B Signalweg blockieren und
damit die gefährlichen Zellen verletzlich machen, liefert die Natur: Gemüse
aus der Familie der Kreuzblütler wie Brokkoli und Blumenkohl haben einen
hohen Gehalt an Sulforaphan, einem Wirkstoff gegen Krebs. Die Versuche
zeigten, dass Sulforaphan die Aktivierung des NF-kappa B Signalwegs durch
Sorafenib verhindert. Die Kombinationsbehandlung verstärkte die Wirkung von
Sorafenib, ohne dabei zusätzliche Nebenwirkungen zu verursachen. Die
Krebszellen konnten keine Absiedelungen mehr bilden, die
Metastasierungsfähigkeit war in der Zellkultur komplett aufgehoben. "Wir
vermuten, dass man auch an der Ernährung ansetzen könnte, um die
Therapieresistenz von Krebsstammzellen zu durchbrechen und dadurch
Tumortherapien wirksamer zu machen", so Professor Herr.
Weitere Informationen:
Vanessa Rausch, Li Liu, Georgios Kallifatidis, Bernd Baumann, Jürgen
Mattern, Jury Gladkich, Thomas Wirth, Peter Schemmer, Markus W. Büchler,
Margot Zöller, Alexei V. Salnikov, Ingrid Herr. Synergistic activity of
sorafenib and sulforaphane abolishes pancreatic cancer stem cell
characteristics. Cancer Research, 70(12):5004-13.
Zum Link der Publikation in Cancer Research
Gesunde Kohlküche und Pankreaskarzinom
- Prof. Ingrid Herr, ARD Moderatorin, Prof. Markus Büchler im SWR Studio
Gäste im TV beim ARD-Buffet:
Prof. Dr. Ingrid Herr und Prof. Dr. Dr. h.c. Markus W. Büchler
als Experten zum Thema "Krebs - Vorbeugung und Diagnose"
TV Sendung, 23.09.2009
Gelungener Angriff gegen Krebsstammzellen
Broccoli sensitiviert Pankreaskarzinom für Therapie
Heidelberger Forscher zeigen: Sulforaphan hemmt zelluläre Signalwege und ermöglicht dadurch Tumorzelltod und Hemmung der Tumorangiogenese
Eine wachsende Zahl von neueren Studien weist darauf hin, dass die Entstehung maligner Tumore als eine Stammzellkrankheit betrachtet werden kann. Nach der Krebsstammzelltheorie scheinen Wachstum und Metastasierung von einer kleinen Zellpopulation, den sogenannten Krebsstammzellen, abzuhängen. Die Population der Krebsstammzellen in einem Tumor beträgt typischerweise unter 1%. Diese Krebsstammzellen sind äußerst resistent und überleben daher herkömmliche Tumortherapien. Genau die gleichen Eigenschaften weist auch das Pankreaskarzinom auf, das als äußerst aggressiv gilt. Kaum ein Patient überlebt die Diagnose länger als ein Jahr und nach fünf Jahren lebt gerade noch einer von hundert Patienten.
Der Nachwuchswissenschaftler Georgios Kallifatidis, Chirurgische Universitätsklinik Heidelberg, konnte nun tatsächlich Marker dieser Krebsstammzellen in etablierten Zellinien des Pankreaskarzinoms, sowie in Paraffinschnitten von Patiententumoren identifizieren. Es zeigte sich ein Zusammenhang zwischen der Prozentzahl von markerpositiven Tumorzellen und Eigenschaften, die als typisch für Krebsstammzellen angesehen werden. Darunter geringe Differenzierung, hohe Therapieresistenz, ALDH-Aktivität, Anreicherung von Krebsstammzellmarkern, Überleben einer Chemotherapie und der Fähigkeit in Trauben und Kolonien zu wachsen.
Die Arbeit der Gruppe Molekulare OnkoChirurgie –
eine Kooperation zwischen der Chirurgischen Universitätsklinik (Geschäftsführender Direktor: Professor Dr. Markus W. Büchler) und dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) unter Leitung von Professor Dr. Ingrid Herr.:
Die Arbeitsgruppe suchte nun nach neuen Ansatzpunkten, um gezielt die Wurzel des Problems, die Krebsstammzellen zu eliminieren. Als erstes in Betracht kam TRAIL, ein viel versprechender Botenstoff. Jedoch hat TRAIL gegenüber anderen Mitgliedern der Todesligandenfamilie den Vorteil, dass es den programmierten Zelltod spezifisch in Tumorzellen auslöst. TRAIL läst normale Körperzellen unberührt und ist daher nebenwirkungsarm. Deshalb wird dieses viel versprechende neuartige Krebsmedikament gerade in klinischen Studien getestet. Allerdings konnten die experimentellen Studien um I. Herr und G. Kallifatidis keinen Effekt von TRAIL auf Krebsstammzellen des Pankreaskarzinoms nachweisen. Die Heidelberger Forscher fanden nun, dass die besonders aggressiven und mit Krebsstammzellen angereicherten Pankreaskarzinomzellen eine erhöhte NF-kB Aktivität aufweisen, welche sie vor dem tödlichen TRAIL Angriff schützt. Nicht jedoch die therapiesensitiven mit wenig Markern für Krebsstammzellen. Eine hohe NF-kB Aktivität scheint maßgeblich an der ausgeprägten Therapieresistenz von Krebsstammzellen des Pankreaskarzinoms beteiligt zu sein.
Jedoch hat die Natur Mittel und Wege zur Hemmung des NF-kB Signalwegs eingerichtet, erklärt I. Herr. Mehrere bekannte chemopräventive Agentien können NF-kB hemmen und wirken daher pro-apoptotisch. Gemüse aus der Familie der Kreuzblütler, wie Broccoli, haben einen hohen Gehalt an dem antikarzinogenen Isothiocyanat Sulforaphan. Dieses schützt Körperzellen vor DNA-Schäden, induziert Apoptose und hemmt NF-kB zusammen mit der Zellproliferation. Andere anti-karzinogene Pflanzeninhaltsstoffe mit ähnlichen Eigenschaften sind das Polyphenol Resveratrol, das in hoher Konzentration in Trauben und Rotwein enthalten ist, oder das Flavonoid Wogonin, welches ein häufig angewandtes Naturheilmittel aus China und anderen asiatischen Ländern ist.
Tatsächlich konnten die Wissenschaftler die Krebsstammzellen durch Vorbehandlung mit chemopräventiven Agentien sensitivieren. Als besonders effektiv erwies sich der Broccolistoff, wie ihre Zellkulturstudien, Experimente an Mäusen und frisch isolierten Tumorzellen von Patienten zeigten. Sulforaphan wirkte pro-apoptotisch, hemmte die Blutgefäßbildung und das Tumorwachstum, ohne dabei Nebenwirkungen bei Mäusen zu zeigen. Zusammen mit TRAIL angewandt, verstärkte sich der Anti-Tumor Effekt, ebenfalls ohne offensichtliche Nebenwirkungen. Dieses Ergebnis ist besonders deshalb interessant, weil eine groß angelegte Ernährungsstudie an über 10.000 Patienten mit einem Prostatakarzinom vor kurzem die Überlegenheit von Broccoli gegenüber anderen Obst- und Gemüsesorten beweisen konnte: nur ein hoher Verzehr von Gemüsen aus der Familie der Kreuzblütler, also Broccoli und auch Blumenkohl, konnte die Patienten vor der Metastasierung eines primären Prostatatumors schützen (Kirsh et al., 2007, JNCI, Vol 99, 1200).
Publikation:
Kallifatidis G, Rausch V, Baumann B, Apel A, Beckermann BM, Groth A, Mattern J, Li Z, Kolb A, Moldenhauer G, Wirth T, Werner J, Schemmer P, Büchler MW, Salnikov AV, Herr I (2008) Sulforaphane targets pancreatic tumor-initiating cells by NF-kB-induced anti-apoptotic signaling. GUT.
Als nächstes Forschungsprojekt planen die Heidelberger Wissenschaftler nun eine Ernährungsstudie, bei der Patienten mit einem Pankreaskarzinom begleitend zur herkömmlichen Therapie Sulforaphan bekommen, den verantwortlichen Wirkstoff aus Broccoli und Blumenkohl.
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