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Den Krebs an der Wurzel packen

Den Krebs an der Wurzel packen
Bild: DKFZ/Jutta Jung
Andreas Trumpp erforscht Krebsstammzellen. Aus ihnen wachsen Tumore, und auch die gefürchteten Metastasen gehen wahrscheinlich auf sie zurück. Bisher hat die Medizin ihnen kaum etwas entgegenzusetzen.

„Für mich sind es die spannendsten Zellen im ganzen Körper", sagt Andreas Trumpp. Der Heidelberger Biologe hat die Tumorstammzellen in den Mittelpunkt seiner Forschungsarbeit gestellt. Gefährlich sind die seltenen Zellen fraglos, aber sie sind auch überaus faszinierend. So können aus einer einzigen Krebsstammzelle Milliarden neue Krebszellen entstehen. Meistens ruhen Tumorstammzellen in tiefem Schlaf, doch plötzlich wachen sie auf und werden hochaktiv. Selbst das körpereigene Immunsystem kann ihnen nichts anhaben.

Wie all das möglich ist und wo die Medizin künftig ansetzen kann, will Andreas Trumpp zusammen mit seinen Heidelberger Forschergruppen herausfinden. Am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg leitet der Biologieprofessor die Abteilung Stammzellen und Krebs, gleichzeitig ist er Geschäftsführer des Heidelberger Instituts für Stammzelltechnologie und Experimentelle Medizin, kurz: HI-STEM. Die gemeinnützige GmbH wird zu gleichen Teilen von der Dietmar Hopp Stiftung und dem DKFZ finanziert. Sie soll die Grundlagenforschung an Stammzellen voranbringen und darauf aufbauend neue Therapien und Diagnosemöglichkeiten für Krebspatienten entwickeln.

Die Idee mit den Krebsstammzellen ist zwei kanadischen Krebsforschern zu verdanken: Dominique Bonnet und John Dick vom Ontario Institute for Cancer Research in Toronto. Sie veröffentlichten im Jahr 1997 eine wegweisende Studie zu einer bestimmten Form der Leukämie. Ein Tumor ist demnach keine gleichförmige Masse, sondern ebenso wie gesunde Körpergewebe hierarchisch geordnet. An der Spitze steht eine Ursprungszelle, die sich über Jahre durch genetische Veränderungen aus einer normalen Stammzelle in eine Krebsstammzelle verwandelt hat. 

Im Fall der Leukämie wird eine Blutstammzelle zu einer Leukämiestammzelle. Wenn die Krankheit ausbricht, kann diese Zelle Milliarden weniger gefährlicher Blutkrebszellen ohne Stammzellaktivität produzieren. Sie entwickeln sich aus Krebsvorstufen, sogenannten prä-leukämischen Zellen, deren Zahl mit dem Alter zunimmt. Je mehr es davon gibt, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich aus einer dieser Zellen eine Krebszelle entwickelt. Das passt zu der Tatsache, dass Krebs gehäuft in der zweiten Lebenshälfte auftritt. „Um die Fünfzig läuft die Garantiezeit des Körpers ab“, kommentiert Andreas Trumpp lapidar.

Die Geschichte des jungen Forschungsfelds hat der 51-Jährige von Anfang an miterlebt. Nach dem Biologiestudium in Freiburg wechselte er Anfang der 1990er-Jahre ans Europäische Molekuarbiologische Laboratorium in Heidelberg, um dort seine Doktorarbeit zu erstellen. „Diese vier Jahre waren eine wissenschaftliche Offenbarung für mich", sagt Trumpp. Am EMBL, so der Kurzname des berühmten Instituts, sei ihm das gewaltige Potential der aufkeimenden Molekularbiologie bewusst geworden. 

Auf die Krebsforschung spezialisierte sich Trumpp dann an der University of San Francisco. Zusammen mit seiner Frau Heidi, einer Physiotherapeutin, blieb er sechs Jahre lang an der amerikanischen Westküste. In dieser Zeit arbeitete er mit J. Michael Bishop zusammen, der 1989 zusammen mit Harold Varmus den Nobelpreis für die Entdeckung der Krebsgene erhalten hatte. 

In Kalifornien kamen auch zwei der drei Trumpp-Kinder zur Welt: Der älteste Sohn ist inzwischen 20 und studiert wie vordem sein Vater Biologie in Freiburg, die Tochter ist 17 und Schulsprecherin an einem Heidelberger Gymnasium. Der jüngste Sohn, er ist 15 Jahre alt, geht ebenfalls noch zur Schule. Zurück nach Europa ging es für die junge Familie im Jahr 2000. Gut acht Jahre lebte man in Lausanne, wo Andreas Trumpp auf eine Professur berufen wurde und am ISREC, dem Swiss Institute for Experimental Cancer Research, das Labor für Genetik und Stammzellen leitete. Im Jahr 2008 zogen die Trumpps nach Heidelberg. 

Mit ihren Forschungsergebnissen machen die Wissenschaftler um Andreas Trumpp seither immer wieder auf sich aufmerksam. Sie konnten nicht nur zeigen, dass die potentesten Krebsstammzellen sich oft in einer tiefen Ruhephase befinden, es gelang ihnen auch, die Zellen aufzuwecken und sie damit empfindlich für eine Chemotherapie zu machen. 

Schlagzeilen machte im vergangenen Herbst eine Studie mit Brustkrebspatientinnen. Demnach können bestimmte im Blut zirkulierende Krebsstammzellen die Lebenserwartung erkrankter Frauen drastisch verkürzen. Die Heidelberger Forscher identifizierten die Zellen anhand von bestimmten Eiweißen auf deren Oberfläche. Je mehr Krebsstammzellen sich im Blut fanden, desto häufiger entwickelten die Patientinnen Metastasen und damit eine unheilbare Krebserkrankung. Trumpp bezeichnet die Zellen daher als Metastasenstammzellen.

„Wir wollen natürlich nicht nur Vorhersagen über den Verlauf der Krankheit treffen, sondern den Patientinnen möglichst auch helfen“, sagt Trumpp. Deshalb erprobt sein Team derzeit Wirkstoffe, die die Aktivität der Eiweiße hemmen. Noch ist man am Anfang, aber sollte sich der Ansatz bewähren, kann er das Leben mancher Brustkrebspatientinnen vielleicht deutlich verlängern. 

Zusätzlich zu seinen beiden Jobs in Heidelberg koordiniert Andreas Trumpp koordiniert das Programm „Stammzellen in der Onkologie“ im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung. Als dessen Mitgründer und ehemaliger Präsident engagiert er sich überdies im Deutschen Stammzellnetzwerk. 

Bei allen beruflichen Belastungen: Seine Hobbys gibt der unternehmungslustige Wissenschaftler nicht auf. Er kocht gern und liebt Sport aller Art: Skifahren und Mountainbiking, Bergtouren und Squash, aber auch das Tanzen mit seiner Frau. In den Ferien zieht es die Trumpps in die Ferne, am liebsten reisen sie in afrikanische oder asiatische Länder. Im September aber wird Andreas Trumpp wohl allein aufbrechen: Er erhält einen bedeutenden Preis für seine Leistungen in der Krebs- und Stammzellforschung – auf einem Kongress im japanischen Kyoto.

22.07.2015, Lilo Berg

Leserkommentare, diskutieren Sie mit

Volker Korbel, 30-07-15 11:57:
Leider ist dem Artikel nicht zu entnehmen, wie man Tumorstammzellen im Blut identifizieren und zählen kann. Kann man sie herausfiltern? Ist es auch möglich, den Gencode dieser Zellen zu entziffern?
Dr. Volker Korbel, DESY
Saskia Blank, 03-08-15 13:45:
Hallo Herr Korbel,

Tumorstammzellen weisen bestimmte Marker (Oberflächenproteine) auf, mit denen sie sich identifizieren und beispielsweise durch Durchflusszytometrie auch im Blut zählen und sogar filtern kann.
Andreas Trumpp konnte beispielsweise bei Brustkrebspatientinnen sogenannte Metastasen-Stammzellen identifizieren, die Stammzellmarker CD47 und MET tragen. Auch Genanalysen dieser Zellen sind möglich.

Viele Grüße
Saskia Blank, Online-Redaktion Helmholtz-Gemeinschaft
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30.06.2016

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