Molekularbiologin entschlüsselt Grundmechanismus der Hautkrebsentstehung

Damit legt sie auch den Grundstein zur Erforschung neuer Therapieansätze in bestimmten Hautkrebsarten, wie z.B. dem Melanom. Die Ergebnisse ihrer Forschungsarbeit sind in der renommierten Fachzeitschrift „Cancer Cell“ nachzulesen.

„Ras“ ist ein sogenanntes Proto-Onkogen, ein Protein, das in seiner normalen Form als Hauptregulator vieler Signalweiterleitungsprozesse in der Zelle wirkt. Ist das Protein jedoch durch Mutationen oder äußere Einflüsse gestört, trägt es zur Krebsentstehung, u.a. zur Entstehung von Melanomen und anderen Hautkrebsarten bei.

Damit Hautkrebs entstehen kann, muss sich eine Hautzelle (Keratinozyt) ungehindert vermehren können (Proliferation) und darf nicht aus den tieferen Hautschichten (Stratum basale) an die Oberfläche (Stratum corneum) wandern, um sich dabei zur spezialisierten Hautzelle auszubilden (Differenzierung). Eine Krebszelle hat gegenüber einer normalen Zelle auch die Fähigkeit verloren, auf so genannte Zell-Selbstmord-Signale (Apoptose) zu hören.

Zell-Differenzierung entscheidend für Hautkrebsentstehung

Bisher ging man davon aus, dass der entscheidende Prozess der Hautkrebsentstehung die Proliferation, also die Vermehrung der Vorläufer-Zellen sei. Baccarini bewies nun zum ersten Mal mit ihren Experimenten im Mausmodell, dass bei Hautkrebs die Signalweiterleitung des Ras-Onkogens an das Protein Raf-1 gekoppelt ist. Unerwartet jedoch war, dass Raf-1 im Prozess der Differenzierung und nicht – wie bisher angenommen – in der Proliferation die Schlüsselrolle spielt. Hatten Mäuse Tumore an der Hautoberfläche, bildeten sich diese vollständig zurück, sobald man das Raf-1 Protein experimentell unterdrückte. Mäuse, denen Raf-1 in der Haut fehlte, bildeten gar keine Hauttumore aus und das, obwohl der Ras-Signalweg auf vollen Touren lief.

Enzymkomplex ermöglicht neue Therapieansätze

Ist die Differenzierung der Keratinozyten gehemmt, kann Krebs entstehen. „Wir haben gezeigt, dass Raf-1 einen Enzymkomplex mit dem Protein Rok bildet. Dieser Komplex hemmt die Differenzierung der Hautzelle und der Weg für die Hautkrebsbildung ist frei“, erklärt Manuela Baccarini die Details. Hier sieht die Professorin auch einen möglichen Therapieansatz: „In der Leukämie-Therapie werden bereits Präparate verabreicht, die die Zellen zur Differenzierung anregen, kombiniert mit einer Chemotherapie.“ Dies wäre auch zur Behandlung von Hautkrebs denkbar, wenn man eine Substanz findet, die den Raf-Rok-Komplex zerstört und so die Differenzierung ermöglicht. „Die Suche nach solchen Substanzen bis hin zur klinischen Anwendung ist ein langer Weg“, bremst Baccarini die Euphorie. Mit dem Verständnis des Grundmechanismus hat Manuela Baccarini vorerst den Grundstein für die Entwicklung neuer Therapieansätze gelegt.

Originalpublikation:
Ehrenreiter K, Kern F, Velamoor V, Meissl K, Galabova-Kovacs G, Sibilia M, Baccarini M. Raf-1 Addiction in Ras-Induced Skin Carcinogenesis, Cancer Cell (2009), doi:10.1016/

j.ccr.2009.06.008

Die Max F. Perutz Laboratories sind ein 2005 gegründetes Joint-Venture der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien am Campus Vienna Biocenter. Diese inter-universitäre Kooperation ist ein neuer und innovativer Ansatz um Forschung und Lehre an beiden Universitäten zu stärken. Am Institut in der Bohr-Gasse forschen 60 Arbeitsgruppen im Bereich Molekularbiologie. Seit 2007 leitet der Biochemiker Graham Warren das Institut: www.mfpl.ac.at

Rückfragehinweis:
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