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Fettsäure-Stoffwechsel als möglicher neuer Therapieansatz bei Glioblastomen

Nr. 23 | 13.05.2019 | von MM/Koh

Um genügend Energie für ihr schnelles Wachstum zu gewinnen, programmieren Glioblastom-Zellen ihren Fettsäure-Stoffwechsel einfach um. Wie sie das schaffen, war bisher unklar. Doch nun entdeckten Forscher vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg ein Protein, das den Transport von Fettsäuren in die Mitochondrien verstärkt. Damit erschließen sich die Glioblastom-Zellen eine Energiequelle für ihre rasante Zellteilung. Diese Entdeckung ist nicht nur wissenschaftlich relevant, sondern bietet in Zukunft vielleicht sogar neue Therapieansätze für einen aggressiven Tumor mit bisher schlechter Prognose.

Glioblastom im Gehirn einer Maus: Grün dargestellt sind die Tumorzellen, rote Farbe zeigt Zellteilungen an, die Astrozyten erscheinen weiß.
© J. Alfonso/ DKFZ

Obgleich seit Langem intensiv erforscht, zählt das Glioblastom auch heute noch zu den gefährlichsten aller Tumoren. Oft liegt die Lebenserwartung der Betroffenen nach Diagnosestellung nur bei gerade mal einem Jahr.

Um so aggressiv und schnell wachsen zu können, benötigen die Glioblastomzellen sehr viel Energie, die sie überwiegend aus einem veränderten Fettsäure-Stoffwechsel beziehen. Wird ihnen dieser Weg der Energiegewinnung genommen, so verlangsamt sich das Wachstum der Krebszellen.

An diesen Zusammenhang dachten auch die Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ), die in ihrer aktuellen Arbeit die Produktion eines Zellproteins namens Acyl-CoA-bindendes Protein (ACBP) in Mäusen untersuchten. Dabei zeigte sich, dass ACBP offensichtlich die Verfügbarkeit von Fettsäuren in den Mitochondrien, den „Kraftwerken der Zelle", kontrolliert. Was also würde passieren, wenn ACBP ausgeschaltet würde?

„Es gelang uns schließlich, das ACBP in unseren Mäusen gezielt genetisch ganz auszuschalten. Dies führte dazu, dass die Tiere plötzlich länger lebten, weil der Tumor weniger Energie zur Verfügung hatte und dadurch weniger gut wachsen konnte", so Julieta Alfonso vom DKFZ in Heidelberg, die Letztautorin der Studie.

In mehreren präklinischen Untersuchungen konnten die Autoren um Alonso nun zeigen: Wird den Glioblastomen durch ACBP-Blockade die Versorgung mit Fettsäuren und damit die Energiequelle entzogen, so wachsen die Tumorzellen langsamer und die Überlebenszeit der Mäuse verlängert sich entsprechend.

„Unsere Studie hat eine kritische Verbindung zwischen dem Fettsäure-Stoffwechsel und dem aggressiven Wachstum der Glioblastome aufgedeckt. In Zukunft könnte das ACBP möglicherweise ein neues therapeutisches Ziel bei der Behandlung dieser bisher nur schlecht behandelbaren Krebsart darstellen", fasst Julieta Alfonso die Bedeutung der Arbeit abschließend zusammen.

Allerdings macht die Wissenschaftlerin darauf aufmerksam, dass vorab noch viele Fragen geklärt werden müssen: So existiert bislang noch kein Wirkstoff, der die Aktivität von ACBP hemmt. Daher können die Wissenschaftler derzeit noch keine Aussagen darüber machen, mit welchen Nebenwirkungen eine ACBP-Hemmung im ganzen Körper verbunden wäre.

Ceren Duman, Kaneschka Yaqubi, Angelika Hoffmann, Azer Aylin Acikgöz Andrey Korshunov, Martin Bendszus, Christel Herold-Mende Hai-Kun Liu, and Julieta Alfonso:
Acyl-CoA-Binding Protein Drives Glioblastoma Tumorigenesis by Sustaining Fatty Acid Oxidation.
Cell Metabolism 2019, 10.1016/j.cmet.2019.04.004

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BU: Glioblastom im Gehirn einer Maus: Grün dargestellt sind die Tumorzellen, rote Farbe zeigt Zellteilungen an, die Astrozyten erscheinen weiß.

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Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1.300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Beim Krebsinformationsdienst (KID) des DKFZ erhalten Betroffene, interessierte Bürger und Fachkreise individuelle Antworten auf alle Fragen zum Thema Krebs. Gemeinsam mit Partnern aus den Universitätskliniken betreibt das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) an den Standorten Heidelberg und Dresden, in Heidelberg außerdem das Hopp-Kindertumorzentrum KiTZ. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums an den NCT- und den DKTK-Standorten ist ein wichtiger Beitrag, um vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik zu übertragen und so die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

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