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Neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe erforscht Medikamentenresistenz bei Blutkrebs

Nr. 22c | 13.04.2022 | von AM

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert eine neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) über sechs Jahre mit insgesamt rund zwei Millionen Euro. Die Ärzte und Wissenschaftler, die zur Klinischen Kooperationseinheit Pädiatrische Leukämie am Hopp-Kindertumorzentrum Heidelberg (KiTZ) gehören, untersuchen, wie Krebszellen Resistenzen gegenüber Medikamenten entwickeln können, indem sie die Bildung von Proteinen manipulieren. Das dabei eingesetzte neue Verfahren und die gewonnenen Erkenntnisse sollen langfristig genutzt werden, um bessere Behandlungen von Leukämien im Kindesalter zu entwickeln.

Das "Hopp-Kindertumorzentrum Heidelberg" (KiTZ) ist eine gemeinsame Einrichtung des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), des Universitätsklinikums Heidelberg (UKHD) und der Universität Heidelberg.

Ashok Kumar Jayavelu
© Jung/DKFZ

Leukämien gehören zu den häufigsten Krebserkrankungen bei Kindern und betreffen etwa 30 Prozent der jungen Krebspatienten. Auch wenn die Krankheit bei den meisten Kindern mittlerweile gut heilbar ist, kommt es bei etwa 10 bis 20 Prozent der Kranken zu Rückfällen, weil die Krebszellen gegen die üblichen Medikamente resistent geworden sind. Das heißt, die Krankheit kann nicht mehr durch Standardtherapien gestoppt werden.

Eine wichtige Rolle bei der Resistenzbildung von Leukämien und vielen anderen Krebserkrankungen spielen Prozesse der Proteinbildung, die künftig durch eine Arbeitsgruppe am Hopp-Kindertumorzentrum Heidelberg (KiTZ) und am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) intensiv erforscht werden sollen. Der Leiter der Gruppe, Ashok Kumar Jayavelu, konnte mit seinem Team erst kürzlich die entscheidende Entdeckung machen, dass Leukämiezellen die Proteinproduktion so manipulieren, dass sie resistent gegenüber Behandlungen werden.

Der zelluläre Mechanismus, der dem zugrunde liegt, und den die Arbeitsgruppe künftig auch mit einem speziellen Verfahren genauer unter die Lupe nehmen wird, nennt man „Spleißen". Spleißen ist für die Zelle ein essentieller Schritt, um von Genen eine Abschrift vorzubereiten, diese zurecht zu schneiden und innerhalb der Zelle zum Ort der Eiweißproduktion zu transportieren. Diese Blaupause liefert die genaue Anleitung, um die vielgestaltigen Proteine einer Zelle zusammenzubauen. Der Prozess wird vom „Spleißosom" gesteuert, einem hochkomplexen Proteingebilde, das sich in ständigem Umbau befindet, während es arbeitet. „Wir wissen mittlerweile, dass in Leukämiezellen häufig mutierte Spleiß-Proteine vorkommen", erklärt Jayavelu. „Der Zusammenbau des Spleißosoms ist ein extrem dynamischer und hochkomplexer Prozess, an dem mehr als 150 Proteine beteiligt sind. Zu erkennen, welche Faktoren und Strukturen für die Entstehung von Blutkrebs und möglicherweise auch die Bildung von Resistenzen verantwortlich sind, ist daher eine große Herausforderung."

Das Team um Jayavelu hat ein besonderes Massenspektrometrie-Verfahren entwickelt, um alle Proteine, die am Spleiß-Prozess beteiligt sind, mitsamt ihren chemischen Markierungen in Krebszellen zu untersuchen. Die Etablierung dieses Verfahrens am DKFZ ist das Ziel der neuen Emmy Noether-Nachwuchsgruppe, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit rund zwei Millionen Euro gefördert wird. Jayavelu ist zugleich Arbeitsgruppenleiter am KiTZ, um mit dem Verfahren die Ursachen von Resistenzen bei Leukämieerkrankungen im Kindesalter zu erforschen. Besonders ausgeprägt ist diese Therapie-Resistenz beispielsweise bei der akuten lymphoblastischen Leukämie bei Kindern, kurz ALL. „Mit dem neuen Verfahren hoffen wir, die Ursachen hierfür bald besser zu verstehen, um auch Kindern mit einem Rückfall helfen zu können", sagt Jayavelu.

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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