Fabian V. Filipp (M.) arbeitet mit seinem Team an der Universität von Kalifornien im Labor für Systembiologie und Tumorstoffwechsel in Merced an Präzisionsmedizin von malignen Melanomen. Foto: p
sal. Präzisionsmedizin bietet Hoffnung nach einer lebensverändernden Krebsdiagnose. Aber einige Krebsarten, die zunächst auf eine gezielte Chemotherapie ansprechen, werden behandlungsresistent - und der Tumor selbst ist der Schuldige. Neue Forschungsergebnisse von der Universität von Kalifornien in Merced erklären, wie therapieresistente Krebserkrankungen entstehen. Die Ergebnisse haben bedeutende Auswirkungen auf die Zukunft der Krebstherapie.
Um zu verstehen, wie Krebs behandlungsresistent wird, verglich ein Forschungsteam im Labor für Systembiologie und Tumorstoffwechsel von Prof. Fabian V. Filipp genetische und metabolische Wege bei behandlungsresistenten und therapieresistenten Melanomen. Melanom ist ein Krebs, der von Melanozyten ausgeht, also den Zellen, die das Hautfarbpigment Melanin produzieren. Obwohl es nicht die häufigste Form von Hautkrebs ist, ist es die aggressivste. Und wenn es nicht frühzeitig erkannt und behandelt wird, gehört es auch zu den tödlichsten.
Schäden durch UV-Licht führen bei einem Melanom im Erbgut zu Punktmutationen, also winzigen Veränderungen in einem einzigen Buchstaben des drei Milliarden langen menschlichen Genoms. Das kann ausreichen. Denn diese Mutationen können Signale stören, die den Zellen mitteilen, wann sie wachsen und sich teilen sollen und wann sie wieder aufhören müssen. Mutationen in einem Protein namens BRAF, auf das die Studie ihren Fokus richtet, bewirken, dass Wachstumssignale in der "An"-Position verharren und die Krebsentwicklung so vorantreiben. Obwohl es Wissenschaftlern gelungen ist, Medikamente zu entwickeln, die abnormale BRAF-Signale abfangen und abschalten, sind Krebszellen clever und lernen, sich daran anzupassen. "Viele Patienten reagieren heute sehr positiv auf die Krebsbehandlung. Leider jedoch", erklärt Filipp, "entwickeln viele letztlich doch eine Resistenz und Metastasen."
Obwohl Chemotherapie den größten Teil des Krebses abtötet, überleben winzige Populationen behandlungsresistenter Krebszellen und teilen sich. "Krebs ist die Krankheit eines veränderten Genoms. Die Therapieresistenz geht aber über die Krebsmutationen hinaus", erklärt der Forscher. Überraschenderweise sei es möglich, dass eine Resistenz auch ohne neue Mutationen verursacht werden könne. "Die DNA bleibt gleich, aber die Krebszellen passen sich schnell der Therapie an und überlisten die Medikamente. Durch diese Studie verstehen wir jetzt, wie einige Krebsmedikamente unwirksam werden", so Filipp. "Dies bringt uns zu neueren effektiveren Therapiewegen, indem wir Signale über das Genom hinaus miteinschließen sowie unser eigenes Epigenom und die Veränderungen ausnutzen." Das Epigenom ist die Gesamtheit der Moleküle, die sich auf der DNA befinden und die dafür verantwortlich sind, welche Gene wann in welchem Ausmaß aktiv oder inaktiv sind.
Filipps Forschung könnte bahnbrechend sein, wie der Direktor des Health Sciences Research Institute, Prof. Paul Brown, erklärt: "Die Forschung kombiniert klinisch relevante Modelle von Krebs und nutzt modernste computergestützte Systembiologie, um Wege zu finden, Krebsresistenz zu überwinden. Sie ist deshalb ein wichtiger Beitrag zur Behandlung, Kontrolle und Prävention von Krebs."
Neben Durchbrüchen in der Krebsforschung widmet sich Filipp auch der Förderung von Graduiertenausbildung und der Mentorenschaft für Studenten. Der Wissenschaftler hat aktuelle Studiengänge in der Krebs-Systembiologie entwickelt und Anfang April ein Symposium mit dem Schwerpunkt "Stoffwechselanalyse und Krebs" veranstaltet. Wissenschaftler aus den USA und Deutschland haben sich dabei ausgetauscht. "Ohne mein unglaubliches Team wäre das alles nicht möglich", freut sich der Forscher.
