Stammzellen: Tödliches Erwachen durch Interferon

Der Immunbotenstoff Interferon alpha erweckt „schlafende“ Blutstammzellen im Knochenmark und macht sie dadurch für die Wirkung vieler Medikamente angreifbar. Auch Tumorstammzellen lassen sich so zur Teilung anregen und für die Behandlung mit Zytostatika sensibilisieren, vermuten Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums um Prof. Andreas Trumpp, Marieke Essers und Kollegen aus Lausanne (Nature doi:10.1038/nature 07815). Der Dauerschlaf ist ein Schutzmechanismus der Stammzellen: Erstens bewahren sie so ihr Erbgut vor Genveränderungen, die sich vor allem während einer Zellteilung ereignen. Darüber hinaus entgehen sie im Schlaf auch der Attacke vieler Zellgifte, die nur bei Mitose wirken. Bislang war unbekannt, welche Signalmoleküle die Stammzellen aktivieren. Interferon alpha wird von Immunzellen ausgeschüttet, wenn der Organismus von Bakterien oder Viren bedroht wird. Die Wissenschaftler induzierten die Interferonproduktion bei Mäusen, denen sie eine Substanz verabreichten, die den Tieren eine Virusinfektion vortäuschte. Daraufhin kam es zu einem starken Anstieg der Teilungsrate der Blutstammzellen.

Das Prinzip wurde bei Leukämiepatienten bestätigt
Einen weiteren Beweis für die Wirkung des Interfon alpha erzielten die Forscher mit dem Wirkstoff 5-Fluorouracil (5-FU), der häufig bei Brust- und Darmkrebs eingesetzt wird: Schlafende Stammzellen sind resistent gegen das Medikament, das seine Wirkung nur während der Mitose entfaltet. Erhalten die Tiere jedoch vor der 5-Fluorouracil-Behandlung Interferon alpha, so sterben sie nach kurzer Zeit an Blutarmut. Der Grund dafür: Durch die Interferon-Vorbehandlung wurden die ruhenden Stammzellen in die Zellteilung gezwungen und damit für die 5-FU-Wirkung sensibilisiert und abgetötet. Daher stehen nach kurzer Zeit keine Stammzellen mehr zur Verfügung, die Nachschub an kurzlebigen reifen Blutzellen wie Erythrozyten und Thrombozyten liefern.

Eine klinische Beobachtung weist bereits darauf hin, dass sich dieser Wirkmechanismus möglicherweise für die Onkologie nutzen lässt: Patienten, die an dem Blutkrebs chronische myeloische Leukämie leiden und mit Imatinib (Glivec®) behandelt werden, erleiden nach Absetzen des Medikaments fast immer Rückfälle. Einigen Erkrankten wurde jedoch vor der Therapie Interferon alpha verabreicht. Diese Patienten erlebten überraschenderweise lange rezidivfreie Phasen ohne jegliche Medikation. EB