Krebs: Stammzellen in Killer-Zellen verwandelt

Boston – US-Forscher haben Stammzellen mit dem Gen für ein bakterielles Toxin ausgerüstet, das selektiv Tumorzellen angreift. Erste Experimente an Tieren in Stem Cells (2014; doi: 10.1002/stem.1874) ergaben, dass sich Hirntumore erfolgreich bekämpfen lassen.

Das Endotoxin von Pseudomonas aeruginosa gehört zu den Giften, die selektiv Zellen abtöten. Außerhalb der Zellen ist es harmlos, in der Zelle kann es durch die Inaktivierung des Elongation factor 2 die gesamte Proteinsynthese der Zelle lahm legen. In der Natur gelangt das Toxin über den LDL-Rezeptor in die Zelle. Seit den 1990er Jahren ist die Forschung jedoch in der Lage, die „Markierung“ des Toxins zu verändern, so dass es in nahezu jede beliebige Zelle eindringt.

Bei Hirntumoren bietet sich der Rezeptor für Interleukin-13 oder der epidermale Wachstumsfaktor an. Er wird von vielen Glioblastomen, aber niemals von gesunden Hirnzellen gebildet. Dem Team um Khalid Shah vom Harvard Stem Cell Institute in Boston ist es jetzt gelungen, Stammzellen mit dem Gen für ein Pseudomonas-Exotoxin zu versehen, das über einen der beiden Rezeptoren in die Hirnzellen eindringt. Die größte Schwierigkeit, die die Forscher nach eigener Aussage zu überwinden hatten, war eine Selbstzerstörung der Stammzellen durch das Toxin zu verhindern. Dies gelang ihnen durch Einfügung einer Mutation in das Genom der Stammzellen, das diese resistent gegen den Angriff des Pseudomonas-Exotoxins machte.

Für die tierexperimentellen Studien wurden die modifizierten Stammzellen in ein Gel eingebracht. Mit dem Gel füllten die Forscher dann den Hohlraum, der durch die Entfernung des Glioblastoms im Gehirn entstanden war. Nach Angabe der Forscher hat die Behandlung das Leben der Tiere verlängert. Die spätere Untersuchung des Gehirns der Mäuse habe ergeben, dass die Toxine tatsächlich Tumorzellen, die nach der Operation im Gehirn verblieben waren, abtötet. Auch verschiedene Glioblastom-Zelllinien konnten im Labor mit dem Pseudomonas-Exotoxin aus den Stammzellen vernichtet werden.

Das infiltrative Wachstums von Gliomen verhindert in der Regel eine vollständige Entfernung des Tumors. Eine Behandlung mit Stammzellen würde sich deshalb auch zur Behandlung des häufigsten malignen Hirntumors anbieten. Die präklinische Entwicklung der neuen Therapie ist aber längst nicht abgeschlossen. Shah rechnet damit, dass erste klinische Versuche erst in fünf Jahren begonnen werden können.

rme