Krebsstammzellen im Visier

Die Forschung an Stammzellen kann helfen, neue Krebstherapien zu entwickeln. Auf diesem Zusammenhang beruht ein neues Forschungsgebiet am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg. Prof. Dr. Andreas Trumpp ist Leiter der Abteilung Stammzellen und Krebs und Geschäftsführer des 2008 gegründeten Heidelberger Instituts für Stammzelltechnologie und Experimentelle Medizin (HI-STEM), das Grundlagenforschung an Stammzellen mit anwendungsorientierter Forschung und Entwicklung kombinieren soll. Er und seine Mitarbeiter prüfen jetzt in einer klinischen Studie mit Leukämiepatienten ein neues Therapiekonzept, das gezielt Krebsstammzellen ins Visier nimmt.

Nach der Krebsstammzell-Hypothese besteht die Hauptmasse eines Tumors aus wachsenden Krebszellen, die durch vorhandene Medikamente oder Bestrahlung meist schnell zerstört werden können. Wesentlich widerstandsfähiger sind dagegen die Krebsstammzellen, aus denen der Tumor hervorgegangen ist. Sie sind durch Mutationen aus normalen Stammzellen oder reifen Körperzellen entstanden und machen oft nur weniger als ein Prozent der gesamten Krebszellen aus. „Die potentesten dieser Krebsstammzellen befinden sich in einer Art Tiefschlaf“, sagt Andreas Trumpp. In diesem Ruhezustand überstehen sie die Krebstherapie, da durch Bestrahlung oder Medikamente nur solche Zellen abgetötet werden, die sich teilen. Monate oder gar Jahre später könnten dann überlebende Krebsstammzellen wieder aktiv werden und neue Tumoren und Metastasen entwickeln.

Trumpp und seine Mitarbeiter arbeiten daran, schlafende Krebsstammzellen aufzuwecken, also ihre Zellteilung anzuregen, um sie dann effektiv zerstören zu können. Bei der Suche nach einem geeigneten Wecksignal haben die Forscher eine wichtige Entdeckung gemacht. Sie konnten nachweisen, dass ruhende, Blut bildende Stammzellen im Knochenmark von Mäusen auf den Immunbotenstoff Interferon-alpha mit verstärkter Teilungsrate reagieren. Die Vermutung lag nahe, dass dasselbe Signal auch schlafende entartete Blutstammzellen von Leukämiepatienten aktivieren könnte.

Hier bot sich die Zusammenarbeit mit der Gruppe um Prof. Dr. Andreas Hochhaus vom Uniklinikum Jena an, die die Wirksamkeit unterschiedlicher Therapien bei Patienten mit chronischer myeloischer Leukämie (CML) untersucht. Für diese Krebsform, die durch mutierte Blutstammzellen verursacht wird, stehen zwar hochwirksame Medikamente, so genannte Tyrosinkinase-Hemmer, zur Verfügung, die sehr gezielt die Vermehrung der Krebszellen blockieren. Nach Absetzen der Medikamente kommt es jedoch relativ rasch zu erneutem Krebswachstum. Bei einigen Patienten, die noch mit Interferon- alpha behandelt worden waren, bevor im Jahr 2001 die neuen Tyrosinkinase-Hemmer eingeführt wurden, kehrte der Krebs überraschenderweise nicht wieder zurück. Ergebnisse aus der Arbeitsgruppe von Trumpp legen nun die Vermutung nahe, dass der therapeutisch eingesetzte Immunbotenstoff die ruhenden Krebsstammzellen der CML-Patienten aktiviert und dadurch für die anschließende Chemotherapie mit dem Tyrosinkinase-Hemmer angreifbar gemacht haben könnte.

Diesen Verdacht wollen die Forscher jetzt in einer klinischen Untersuchung im Rahmen der deutschen CML-Studiengruppe überprüfen. Dazu wird ein Teil der Patienten vor einer Therapie mit den Tyrosinkinase-Hemmern Imatinib und Dasatinib zunächst kurze Zeit hochdosiert mit Interferon-alpha behandelt. Im Verlauf der Studie entnommene Blut- und Knochenmarkproben sollen zeigen, ob die zusätzliche Interferonbehandlung dazu geführt hat, dass die Zahl der Krebszellen und Krebsstammzellen schneller sinkt. Patienten, die nach dem Absetzen des Medikaments krebsfrei bleiben, könnte man nach einigen Jahren als geheilt betrachten. Dies wäre die erste Krebstherapie, die auf gezielter Aktivierung und Zerstörung von Krebsstammzellen beruht.

„Wir untersuchen, ob Interferon auch bei anderen Krebsformen wirken könnte“, sagt Andreas Trumpp. Denn prinzipiell besitzt jede Zelle Rezeptoren für diesen Botenstoff, so dass sich möglicherweise auch andere Krebsstammzellen dadurch aktivieren ließen. Die CML könnte aber der Spezialfall einer Krebsform sein, für die sowohl ein Wecksignal für die Krebsstammzellen als auch eine effektive, zielgerichtete Chemotherapie verfügbar sind, gibt Hochhaus zu bedenken. Es ist jedoch möglich, dass – bei Einsatz unterschiedlicher tumorspezifischer Medikamente – das Prinzip „erst aufwecken, dann abtöten“ in Zukunft bei einer ganzen Reihe von Krebserkrankungen angewandt werden könnte.

Joachim Czichos