Was Krebszellen schwach macht: Neuer Ansatz im Kampf gegen Therapieresistenz

Eine besondere Herausforderung in der Behandlung von Krebserkrankungen sind Therapieresistenzen. Ein internationales Forschungsteam hat nun einen Mechanismus entdeckt, der neue Behandlungsstrategien für Tumore eröffnet, bei denen konventionelle Chemotherapeutika an ihre Grenzen stoßen. „Zytotoxische Wirkstoffe aus der Natur führen zu einer verstärkten Einlagerung mehrfach ungesättigter Fettsäuren in die Membran von Krebszellen. Das macht sie bereits in einem sehr frühen Stadium anfälliger für die Ferroptose, eine Art des Zelltods“, berichtet Andreas Koeberle, Pharmazeut der Uni Graz und Hauptautor der Studie, die soeben im Wissenschaftsjournal Nature Communications erschienen ist.

In der Behandlung von Krebs durch Chemotherapie spielen Wirkstoffe aus der Natur, wie zum Beispiel aus dem chinesischen Glücksbaum, eine wichtige Rolle. Sie greifen in lebenswichtige Prozesse der Zelle ein und schädigen sie dadurch. Häufig können sich jedoch einige wenige Krebszellen an diese Herausforderungen anpassen und überleben. Man spricht dann von Resistenz.

Beim Erforschen der Wirkung verschiedener zytotoxischer Naturstoffe auf unterschiedliche Krebszellen hat Andreas Koeberle vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Universität Graz einen bisher unbekannten Mechanismus entdeckt, der im Falle solcher Resistenzen neue Therapieoptionen aufzeigen könnte. „Kommen die Krebszellen mit dem Wirkstoff in Kontakt, zeigen sie eine Stressreaktion. Bereits in diesem sehr frühen Stadium, lange bevor sie möglicherweise sterben, werden durch verringerte Wachstumssignale verstärkt mehrfach ungesättigte Fettsäuren in die Membran eingelagert. Das macht sie anfälliger für einen bestimmten Zelltodweg, die Ferroptose“, erklärt der Forscher und ergänzt: „Der Mechanismus scheint universell zu gelten. Das heißt, er lässt sich bei allen untersuchten Krebszellen und den meisten zytotoxischen Wirkstoffen beobachten.“ Während der Ferroptose werden mehrfach ungesättigte Fettsäuren in Zellmembranen durch Sauerstoffradikale geschädigt. Die Membranen werden löchrig, und die Zelle stirbt.

Diese Erkenntnisse schaffen eine Basis für die systematische Erforschung innovativer Behandlungsstrategien für therapieresistente Tumore. Denn auch wenn konventionelle Chemotherapeutika die Zellen nicht töten, so lösen sie zumindest eine Membranveränderung aus, die sich nutzen lässt. „Durch eine Zugabe von Ferroptose einleitenden Wirkstoffen könnten die Krebszellen letztlich zur Gänze eliminiert werden“, vermutet Koeberle.

An der Studie waren unter anderem auch Forschende aus Innsbruck, Hamburg, Jena, Salzburg, Tokio und Valbonne beteiligt.

Publikation
Gollowitzer, A., Pein, H., Rao, Z. et al. Attenuated growth factor signaling during cell death initiation sensitizes membranes towards peroxidation
Nature Communications 16, 1774 (2025)
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56711-2

Redaktion25. Februar 2025|