<b>Krebsfressendes Knäuel</b> Dreidimensionales Modell der Außenhülle eines Parvovirus, die das Erbgut des Virus umgibt. Bild: LAGUNA DESIGN/SPL

Nachgefragt!

Warum haben Viren Appetit auf Krebs?

Parvoviren können Krebszellen befallen und töten, verursachen aber beim Menschen keine Krankheit. Jürg Nüesch vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg erklärt, warum sich die Viren ausgerechnet Krebszellen vorknöpfen.

Parvoviren können Krebszellen befallen und töten, verursachen aber beim Menschen keine Krankheit. Das nutzen Wissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg: Sie entwickeln seit 1992 eine Virustherapie gegen gefährliche und kaum behandelbare Hirntumoren. 2013 hat eine klinische Studie erstmals die Sicherheit der Parvovirus-Therapie gezeigt. DKFZ-Forscher Jürg Nüesch erklärt, warum sich die Viren ausgerechnet Krebszellen vorknöpfen:

„Es gibt einige Mechanismen, die den Krebszellen helfen, sich schnell zu vermehren. Zum Beispiel Signalketten, die dem programmierten Zelltod, einer Selbstzerstörung der Zellen bei Fehlfunktionen, entgegenwirken. Oder Signale, die es der Zelle erlauben, sich vom Ursprungsgewebe zu lösen und sich anderswo wieder anzusiedeln. Genau dieselben Mechanismen helfen allerdings auch dem Parvovirus, schnell heranzureifen. Wenn sich die Viren genug vermehrt haben, bringen sie ihre Wirtszelle zum Platzen – und können gleich wieder neue Krebszellen befallen. Über den Virenbefall wird auch das Immunsystem auf die Krebszellen aufmerksam und hilft dabei, sie zu zerstören. Das ist besonders bei Tumoren im Gehirn wichtig, weil man sie nur schwer operieren kann.

Die Parvoviren stammen ursprünglich von Ratten. Eine Besonderheit ist, dass es keine Folgen hat, wenn das Virus menschliche Zellen befällt, die sich nicht teilen. Krebszellen aber teilen sich oft – dadurch reift auch das Virus speziell in ihnen heran. Derzeit arbeiten wir an einer Studie, an der 20 Patienten mit einem bestimmten Hirntumor, dem Glioblastom, teilnehmen. Die Dosis der Viren steigern wir stetig. Schon jetzt haben wir gesehen, dass die Viren die Hirntumorzellen finden, sogar dann, wenn wir sie in die Armvene gespritzt hatten. Nebenwirkungen haben wir bislang keine beobachtet, obwohl wir schon bei der zweithöchsten Dosis angekommen sind. In einer größeren Studie möchten wir jetzt überprüfen, ob die Viren auch dabei helfen, das Überleben der Patienten zu verlängern.“

). Bilder: G. Otto / GSI; A Zschau /GSI

Um die kleinsten Strukturen von Materie zu unter­suchen, beschießen Forscher sie mit extrem schnellen Teilchen. Am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung werden dafür geladene Atome genutzt, die eine besonders große Masse haben – Schwerionen. Diese Teilchen müssen fast auf Lichtgeschwindigkeit gebracht werden. Physikprofessor Oliver Kester erklärt, wie das geht

„Die Schwerionen kommen erst auf eine gerade Beschleunigungsstrecke, in einen so genannten Linearbeschleuniger. Der ist bei uns etwa 120 Meter lang und bringt die Teilchen mithilfe elektromagnetischer Wellen auf 15 bis 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit. Mit diesem Tempo kommen sie dann in den Kreisbeschleuniger. Auf einer Geraden bräuchte man über Kilometer hinweg mehrere Beschleunigungsstrecken. Die 216 Meter lange Ringstrecke hat den Vorteil, dass wir die Teilchen Runde für Runde nur an einer Stelle beschleunigen müssen. Ein so genannter Hochfrequenz-Resonator erzeugt dort ein elektrisches Feld – immer dann, wenn die Teilchen hindurchfliegen – und überträgt so mehr Energie auf sie.

Da im Beschleuniger ein Vakuum herrscht, stört nichts ihren Flug, sie werden immer schneller. Die große Herausforderung ist es, die Teilchen auf der Kreisbahn zu halten. Dazu nutzen wir starke Magnetfelder, die die Schwerionen auf die Bahn zwingen und sie im Paket bündeln. Beispielsweise rauschen so bis zu 33 Milliarden Uran-Ionen gemeinsam durch den Ring, wie ein langer dünner Faden sehen sie aus. Wenn wir sie nicht mit Magnetfeldern zusammenhielten, würden sie gegen die Wand prallen und verloren gehen. Bis zu einer Million Mal muss der Teilchenfaden am Resonator vorbei – dann sind 98 Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreicht. Das Ganze dauert nur eine Sekunde. Da die Ionen bei jeder Umrundung schneller werden, müssen wir die Magnetfelder, die sie auf der Bahn halten, immer wieder neu anpassen. Das geschieht synchron, also zeitlich exakt passend zur Beschleunigung der Teilchen. Daher heißt ein Kreisbeschleuniger auch Synchrotron.“

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11.03.2015 , Nachgefragt hat Stefanie Seltmann

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