Antitumorprotein kann manchmal Krebs fördern
Ein Protein, das eine Schlüsselrolle beim Schutz des Körpers vor Krebs spielt, scheint bei einigen Krebsarten auch den gegenteiligen Effekt zu haben.
Neue Forschungsergebnisse der University of California in San Diego zeigen Fälle, in denen das Tumorsuppressorprotein p53 den Krebsstoffwechsel ankurbeln kann.
In einem Artikel über die Studie, der jetzt in der Zeitschrift erscheint KrebszelleDie Autoren schreiben, dass die „Ergebnisse für die Entdeckung von Krebsmedikamenten von entscheidender Bedeutung sind“, die darauf abzielen, p53 wiederherzustellen oder zu aktivieren.
"Die allgemein akzeptierte Idee", sagt der entsprechende Studienautor Yang Xu, Professor an der Abteilung für Biowissenschaften der Universität, "ist, dass p53 Krebs unterdrückt, aber in unserer Studie würden wir dagegen argumentieren."
"Bei einigen Krebsarten würde es den gegenteiligen Effekt haben, indem es Krebs fördert", fügt er hinzu.
Krebs und p53
Das Protein p53 hilft, das Wachstum und die Proliferation von Zellen zu regulieren. Es reagiert auf zellulären Stress, wie den, der aus einer DNA-Schädigung resultiert, indem es den Zellzyklus stoppt oder Apoptose induziert, eine Form des Zelltods.
P53 hat den Spitznamen „der Hüter des Genoms“ erhalten, weil es vor den Folgen von DNA-Schäden schützt.
Auf diese Weise kann p53 dazu beitragen, dass Schurkenzellen keine bösartigen Tumoren bilden. Es ist Teil der natürlichen Abwehr des Körpers gegen Krebs.
Umgekehrt können Mutationen von p53, die diese Funktion stören, zu Krebs beitragen.
Wissenschaftler haben zum Beispiel herausgefunden, dass das Gen, das für p53 kodiert, eines der „am häufigsten mutierten“ bei menschlichen Krebsarten ist und dass der p53-Weg bei den meisten menschlichen Krebsarten inaktiv ist.
p53 ist eines der „am meisten untersuchten Moleküle“ in der Biotechnologie. Tatsächlich war es bis 2010 ein wichtiges Thema in fast 50.000 Zitaten in PubMed, der Suchmaschine für Biowissenschaften und biomedizinische Artikel.
p53, Leberkrebs und Mitochondrien
Die Studie befasst sich mit dem nicht mutierten Typ von p53, der in der Natur reichlich vorhanden ist und von Wissenschaftlern als "Wildtyp" bezeichnet wird.
Es zeigt Fälle, in denen Wildtyp-p53, anstatt vor Krebs zu schützen, ihn tatsächlich fördern kann.
Nach vierjähriger Untersuchung des Hepatokarzinoms - der häufigsten Form von Leberkrebs - stellten die Forscher fest, dass Wildtyp-p53 das Tumorwachstum fördern kann, indem es den Krebsstoffwechsel unterstützt.
Die Daten für die Studie stammen aus Untersuchungen von Zellen, Mausmodellen und Menschen.
Der Befund könnte helfen, ein gut etabliertes Paradoxon zu erklären: Während die meisten Krebsarten beim Menschen mutierte Formen von p53 aufweisen, gibt es bestimmte Typen - wie Leberkrebs -, die den Wildtyp beibehalten.
Zellen beziehen den größten Teil ihrer Energie aus inneren Kompartimenten, den Mitochondrien, die in Form von ATP-Molekülen Treibstoff für den Stoffwechsel produzieren.
Mitochondrien verwenden typischerweise einen Prozess, der als oxidative Phosphorylierung bezeichnet wird, um ATP herzustellen. In Krebszellen bevorzugen Mitochondrien jedoch einen weniger effizienten Prozess, der als Glykolyse bezeichnet wird, und sie führen eine weniger oxidative Phosphorylierung durch.
p53 und PUMA wechseln zur Glykolyse
Diese Umstellung auf Glykolyse beinhaltet p53 und ein anderes Protein namens p53-hochregulierter Modulator der Apoptose (PUMA), der typischerweise mit p53 zusammenarbeitet, um beschädigte Zellen zum programmierten Zelltod zu schicken.
Unter bestimmten Bedingungen scheint PUMA jedoch auch Mitochondrien dazu zu bewegen, von oxidativer Phosphorylierung zu Glykolyse zu wechseln, was den Krebsstoffwechsel begünstigt.
Prof. Xu weist darauf hin, dass p53 zunächst Tumore verhindert, indem es die oxidative Phosphorylierung verringert, die „Genomtoxine“ erzeugt. Sobald das Tumorwachstum begonnen hat, kann p53 es unterstützen.
Er sagt auch, dass die Ergebnisse als Warnung für Entwickler von Krebsmedikamenten dienen sollten. Medikamente, die Krebs bekämpfen wollen, indem sie die Funktion von Wildtyp-p53 wiederherstellen oder verbessern, können bei einigen Krebsarten das gegenteilige Ergebnis hervorrufen.
"Es ist eigentlich die gleiche Funktion, spielt aber in zwei verschiedenen Kontexten genau die entgegengesetzte Rolle."
Prof. Yang Xu
