Krebs-Wachstum am Computer simuliert
Deutsche Wissenschafter erprobten Mechanismen der Metastasenbildung.
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Wissenschafter von der Abteilung Theoretische Bioinformatik am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg haben am Computer simuliert, wie Zellen darüber entscheiden, ob sie wandern oder nicht. Anhand ihrer Ergebnisse können die Forscher voraussagen, welche molekularen Ziele innerhalb einer Zelle getroffen werden müssen, damit ihr Verhalten sich in eine bestimmte Richtung verändert. Das Verfahren könnte dabei helfen, neue Therapien gegen die Entstehung von Metastasen bei Krebs zu entwickeln. Ihre Ergebnisse haben die Forscher in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift "Molecular Systems Biology" veröffentlicht.
Neue Therapien. Paul Ehrlich, der Begründer der Chemotherapie, vermutete schon vor 130 Jahren, dass eine Zelle deshalb erkrankt, weil eine molekulare Veränderung in ihr stattgefunden hat. Träfe man die Stelle präzise, könne man die Krankheit heilen. Tumorzellen sind an vielen Stellen verändert, es müssten also mehrere molekulare Ziele getroffen werden - und das in einer bestimmten Reihenfolge. Mit steigender Anzahl der Ziele wächst jedoch die Zahl der möglichen Trefferkombinationen exponentiell an. Experimentell können unmöglich alle Kombinationen getestet werden. Biologen suchen deshalb die Hilfe von Mathematikern oder Physikern: Nur mit Hilfe eines Computermodells ist hier ein "Durchprobieren" überhaupt möglich. Diese neue Forschungsrichtung heißt Systembiologie.
Prozess entschlüsselt. In interdisziplinärer Zusammenarbeit ist es jetzt deutschen Forschergruppen gelungen, den Prozess zu entschlüsseln, auf dessen Grundlage eine Zelle über ihr weiteres Verhalten entscheidet. Untersucht wurde, was menschliche Hautzellen dazu bringt, während der Wundheilung in die Wunde einzuwandern. Am Computer konnten erfolgreich die molekularen Ziele vorhersagt werden, über die das Verhalten einer Zelle in eine gewünschte Richtung verändert werden kann.
Neue Möglichkeiten in der Krebsmedizin. Auch metastasierende Krebszellen bewegen sich durch den Körper, in diesem Fall allerdings unerwünscht. Sie entscheiden sich auch dann zur Wanderung, wenn normale Zellen sich nicht bewegen würden. Mit Hilfe des neuen Simulationsverfahrens der Forscher aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum lässt sich darstellen, wie die Gene in diesem Prozess zusammenspielen, und dadurch ermitteln, welche molekularen Ziele in welcher Abfolge getroffen werden müssen, damit die Tumorzellen aufhören zu wandern. Das Verfahren ist somit nicht nur für die medizinische Grundlagenforschung wichtig, sondern eröffnet neue Möglichkeiten in der Krebsmedizin.
