Innovative Fortschritte in der Krebstherapie: Schlüsselmechanismus der Ausbreitung von Brustkrebs identifiziert

von Santiago Fernandez
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Jüngste wissenschaftliche Erkenntnisse haben ergeben, dass das Dynein-Protein eine wesentliche Rolle bei der Motilität von Brustkrebszellen spielt. Dies stellt einen potenziellen neuen Schwerpunkt für therapeutische Interventionen dar, die Krebszellen immobilisieren könnten und eine Alternative zur aggressiven Natur der Chemotherapie darstellen. Während eine praktische klinische Anwendung noch aussteht, deuten diese Entwicklungen auf erhebliche Aussichten für die Entwicklung maßgeschneiderter Krebsbehandlungen hin.

Das tödlichste Merkmal von Krebserkrankungen ist ihre Fähigkeit, Metastasen zu bilden oder sich im ganzen Körper auszubreiten. Pionierarbeit von Forschern an der Penn State University hat Licht auf den Prozess geworfen, den Brustkrebszellen nutzen könnten, um in gesundes Gewebe einzudringen und in dieses einzudringen. Eine entscheidende Erkenntnis aus dieser Forschung ist die Identifizierung von Dynein, einem Motorprotein, als Schlüsselfaktor für die Migration von Krebszellen in Weichteilmodellen, was neue Wege zur Verhinderung der Metastasenausbreitung eröffnet und den Ansatz zur Krebsbehandlung verändert.

„Die Implikationen dieser Entdeckung sind in mehrfacher Hinsicht tiefgreifend“, bemerkte Erdem Tabdanov, Assistenzprofessor für Pharmakologie an der Penn State University und einer der führenden Mitautoren der Studie, die in der Fachzeitschrift Advanced Science veröffentlicht wurde. „Zuvor war die Beteiligung von Dynein an der Beweglichkeit von Krebszellen – dem Prozess, durch den sie sich bewegen – nicht dokumentiert worden. Mit diesem Verständnis könnte der gezielte Einsatz von Dynein die Ausbreitung von Krebszellen wirksam stoppen und möglicherweise Metastasen verhindern.“

Verbundforschung und Modellimplementierung

Diese Forschungsinitiative begann mit einer Partnerschaft innerhalb der Penn State, die das Department of Chemical Engineering mit dem College of Medicine verband, und entwickelte sich zu einer Kooperation mit dem University of Rochester Medical Center, dem Georgia Institute of Technology, der Emory University und dem US Food and Arzneimittelbehörde.

Mithilfe von Echtzeitmikroskopie beobachtete das Forschungsteam die Migrationsmuster lebender Brustkrebszellen in zwei unterschiedlichen Systemen, die den menschlichen Körper simulieren sollten. Das erste, ein 2D-Kollagenfasernetzwerk, zeigte, wie Krebszellen die extrazelluläre Matrix neben Tumoren durchqueren, und identifizierte die Rolle von Dynein in diesem Prozess.

Die Forschung nutzte auch ein 3D-Modell unter der Leitung von Amir Sheikhi, um die Umgebung von Weichgewebe mit miteinander verbundenen Hydrogelpartikeln, die tumorähnliche Strukturen bilden, besser nachzubilden. Auch in diesem Modell erwies sich Dynein als unverzichtbar für das Metastasierungsverhalten der Zellen.

Sheikhi erläuterte die Ergebnisse: „Unsere dreidimensionalen Modelle, die teilweise eine Tumorumgebung nachahmen, zeigten, dass die Behinderung der Dynein-Funktion die Bewegung von Krebszellen und die Gewebeinfiltration blockiert.“ Dies legt eine neue Strategie für die Krebsbehandlung nahe – die Immobilisierung von Krebszellen statt deren Zerstörung, wodurch gesunden Zellen der Schaden erspart bleibt, den herkömmliche Behandlungen normalerweise anrichten.“

Neue Erkenntnisse aus dieser Forschung zeigen die Mechanismen, durch die Brustkrebszellen in gesundes Gewebe eindringen können, wobei das Motorprotein Dynein die Zellbewegung in Weichteilmodellen erleichtert. Diese Entdeckungen schlagen neue Angriffspunkte für die Bekämpfung von Metastasen vor und könnten zu einem Paradigmenwechsel bei der Krebsbehandlung führen.

Tabdanov äußerte sich optimistisch hinsichtlich des Potenzials der Zellimmobilisierung als vorteilhaftere Strategie im Vergleich zur Chemotherapie, insbesondere nach einer chirurgischen Tumorentfernung, da sie die weitere Ausbreitung von Krebs hemmen und gleichzeitig gesundes Gewebe erhalten könnte.

„Das Dilemma bei der Chemotherapie besteht darin, dass sie darauf abzielt, Krebszellen nur geringfügig schneller auszurotten, als sie den Rest des Körpers schädigt“, sagte Tabdanov. „Solche Behandlungen schädigen oft das gesunde Gewebe des Körpers. Wenn wir stattdessen den Krebs eindämmen und immobilisieren könnten, könnten wir die Gesundheit von nicht krebsartigem Gewebe erhalten.“

In die Zukunft schauen

Trotz der spannenden Natur dieser Ergebnisse räumen die Forscher ein, dass klinische Anwendungen noch in weiter Ferne liegen und Versuche an Menschen und Tieren noch nicht begonnen haben. Sheikhi hat mehrere Patentanmeldungen für seine innovative Plattform initiiert, die er auf die Erforschung verschiedener Krankheiten, darunter auch verschiedener Krebsarten, anwenden möchte.

Das Potenzial dieser Zusammenarbeit zwischen dem Penn State College of Medicine und anderen Institutionen, Präzisionsmedizin und individuelle Krebsbehandlungen zu ermöglichen, löst große Begeisterung aus.

Referenz: „Dynein-Powered Cell Locomotion Guides Metastasis of Breast Cancer“ von Yerbol Tagay et al., veröffentlicht am 19. September 2023 in Advanced Science.

Diese Arbeit wurde unter anderem vom Penn State College of Medicine, der Meghan Rose Bradley Foundation, der National Science Foundation, den National Institutes of Health und der US-amerikanischen Food and Drug Administration unterstützt.

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zur Metastasierung von Brustkrebs

Was ist die neue Entdeckung in der Brustkrebsbehandlung?

Forscher an der Penn State University haben herausgefunden, dass das Dynein-Protein für die Bewegung von Brustkrebszellen von entscheidender Bedeutung ist. Dies bietet einen neuen Therapieansatz, der Krebszellen immobilisieren könnte und eine weniger zerstörerische Alternative zur Chemotherapie darstellt.

Wie beeinflusst Dynein die Metastasierung von Brustkrebs?

Es wurde festgestellt, dass Dynein, ein Motorprotein, die Beweglichkeit von Brustkrebszellen in Weichteilmodellen erleichtert. Die gezielte Behandlung dieses Proteins könnte möglicherweise die Ausbreitung dieser Zellen stoppen und Metastasen verhindern.

Welche potenziellen Vorteile bietet der gezielte Einsatz von Dynein bei der Krebsbehandlung?

Durch die gezielte Immobilisierung von Krebszellen durch das Dynein-Protein könnte diese Methode eine verfeinerte Behandlung bieten, indem sie die Ausbreitung von Krebs verhindert, ohne gesunde Zellen zu schädigen, im Gegensatz zu herkömmlicher Chemotherapie, die gesundes Gewebe schädigen kann.

Was bedeutet das für die Zukunft der personalisierten Krebstherapie?

Diese Entdeckung legt den Grundstein für personalisiertere Ansätze zur Krebsbehandlung, die sich auf die Immobilisierung von Krebszellen konzentrieren, um Metastasen zu verhindern, was zu maßgeschneiderten Therapien mit weniger Kollateralschäden an gesundem Gewebe führen könnte.

Gibt es bereits klinische Anwendungen dieser Entdeckung?

Obwohl die Ergebnisse vielversprechend sind, sind klinische Anwendungen noch nicht verfügbar, da sich die Forschung im präklinischen Stadium befindet und noch Versuche an Menschen und Tieren erforderlich sind.

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5 Kommentare

Rajiv Chandra November 6, 2023 - 8:23 am

Die Zusammenarbeit zwischen diesen großen Institutionen ist beeindruckend, aber ich bin gespannt, wie sie Dynein hier tatsächlich als Ziel ausmachen. Der Artikel geht nicht näher darauf ein

Antwort
Emily Sanders November 6, 2023 - 10:27 am

Ehrlich gesagt klang der gesamte Chemotherapie-Ansatz immer so hart. Ich hoffe wirklich, dass diese neue Forschung Erfolg hat – sie könnte der große Durchbruch sein, auf den wir gewartet haben

Antwort
Linda Hartley November 6, 2023 - 5:59 pm

Ich habe schon einmal vom Dynein-Protein gehört, aber noch nie in diesem Zusammenhang. Wie lange wird es Ihrer Meinung nach dauern, bis wir es in tatsächlichen Krankenhäusern sehen?

Antwort
Mike O'Donnell November 6, 2023 - 8:40 pm

Mir kommt es so vor, als gäbe es alle zwei Monate eine „revolutionäre“ Krebsbehandlung, was meine Hoffnungen steigert, aber es dauert immer Jahre, aber es ist immer noch cool

Antwort
Jake Willis November 6, 2023 - 9:30 pm

Das ist wirklich aufregend. Die Idee, dass wir Krebszellen einfach daran hindern können, sich zu bewegen, anstatt zu versuchen, sie mit einer Chemotherapie abzutöten, ist ein Game Changer, nicht wahr?

Antwort

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