ForscherInnen des Klinischen Instituts für Pathologie der MedUni Wien und des Instituts für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) haben nun ein Gen identifiziert, das an diesem Selbstschutz der Zelle bei Lungenkrebs beteiligt ist. Gleichzeitig wurde gezeigt, dass es zu einer Blockade der Autophagie kommt, wenn man dieses Gen ausschaltet und damit ein wesentlich längeres Überleben bei Lungenkrebs möglich wird. Das Paper wurde nun im Top-Journal „Nature Communications“ veröffentlicht.
Die Autophagie ist ein „Recyclingprogramm“ der Zelle. Dabei werden unter anderem zelleigene Proteine verdaut und wiederverwertet. Die Zelle „frisst sich zum Teil selbst“. Das passiert besonders in Stress-Situationen und bei mangelnder Nährstoffversorgung. Dieser Mechanismus dient der Zelle dazu, auch bei geringer Energiezufuhr am Leben zu bleiben und sichert in schnell wachsenden Tumoren das Überleben der Krebszellen.
Bei Krebs spielt die Autophagie eine doppelte Rolle – zum einen bietet sie eine Schutzfunktion, um Tumor-Nekrose und Entzündung zu begrenzen, zum anderen mildert sie Genomschäden in den Tumorzellen als Reaktion auf metabolischen Stress.
Die ForscherInnen fanden nun im Tiermodell heraus, dass die vom Gen Atg5 gesteuerte Autophagie an der Progression von Lungenkrebs maßgeblich beteiligt ist. Schaltet man dieses Gen aus, wird dieser lebensrettende Energiesparmodus der Zelle blockiert und führt dazu, dass sich die Überlebenszeit deutlich verlängert. In dieser Situation könnte z.B. eine Chemotherapie wesentlich besser wirken
„Ziel ist es nun, Substanzen zu finden, die diese Autophagie blockieren können. Danach könnten die klinische Studien starten“, sagt Lukas Kenner vom Klinischen Institut für Pathologie der MedUni Wien und vom Ludwig-Boltzmann-Institut für Krebsforschung.
Josef Penninger, Direktor am IMBA und Letztautor der Studie, ergänzt: „Unsere Daten zeigen, dass man eventuell am Prozess der Autophagie in der Tumortherapie ansetzen kann. Wir haben jedoch auch entdeckt, dass das Abschalten von Autophagie in frühen Tumoren dazu führt, dass sogar mehr Zellen zu Lungenkrebszellen werden. Daher hat Autophagie eine zweifache Rolle in der Krebsentstehung. Shuan Rao, Postdoc in meiner Gruppe, hat auch entdeckt, dass die Rolle von Autophagie in unserem Lungenkrebsmodell von anderen Tumorsuppressoren, im speziellen von p53, abhängt“. Weitere Studien zur Untersuchung dieser Zusammenhänge sollen folgen.
Höchste Mortalität bei Lungenkrebs
Lungenkrebs ist die häufigste Krebs-Art. Rund 20.000 Menschen sterben jährlich in Österreich an Krebs, davon rund 3.600 in Folge eines Lungenkarzinoms. Der größte Risikofaktor für Lungenkrebs ist das Rauchen. Kenner: „Schon nach zehn Zigaretten ist eine genetische Tabak-Signatur erkennbar.“ Weitere Risiken: Feinstaub, Passivrauchen, Berufe in der Schwerindustrie (Asbest, Staub, Dämpfe, etc.), Vererbung und Ernährung. „Studien haben gezeigt, dass ausreichender Verzehr von Antioxidantien wie z.B. Obst und Gemüse das Krebsrisiko senken kann“, so der MedUni Wien-Forscher.
Service: Nature Communications
„A dual role for autography in a murine model of lung cancer.“ Shuan Rao, Luigi Tortola, Thomas Perlot, Gerald Wirnsberger, Maria Novatchkova, Roberto Nitsch, Peter Sykacek, Lukas Frank, Daniel Schramek, Vukoslav Komnenovic, Verena Sigl, Karin Aumayr, Gerald Schmauss, Nicole Fellner, Stephan Handschuh, Martin Glösmann, Pawel Pasierbek, Michaela Schlederer, Guenter P. Resch, Yuting Ma, Heng Yang, Helmuth Popper, Lukas Kenner, Guido Kroemer & Josef M. Penninger. Nature Communications, 20 Jan. 2014. DOI: 10.1038/ncomms4056.