dkfz Heidelberg

Die Wissenschaftler um Bruce Edgar analysierten Tumoren, die aus Darm-Stammzellen hervorgegangen waren. In ihnen war der so genannte Notch-Signalweg gestört und daher konnten sie nicht zu reifen Darmzellen heranreifen.

Edgar und seine Kollegen fanden heraus, dass sich die fehlerhaften Darmstammzellen nur dann zu Tumoren weiter entwickelten, wenn das Darmepithel einem Stressfaktor wie etwa einer Infektion ausgesetzt war. Der Stress löste zunächst vermehrte Zellteilungen in den veränderten Stammzellen aus. Sobald die Tumoren eine kritische Masse erreicht hatten, verdrängten sie die umgebenden gesunden Darmwandzellen, die sich daraufhin aus dem Zellverband lösten und schließlich durch Apoptose zugrunde gingen. Dieser Verlust des Zusammenhalts im Darmepithel führte wiederum dazu, dass die darunterliegenden Darmzellen Stresssignale abgaben, die das Tumorwachstum weiter antrieben. Im Normalbetrieb sorgen diese Stresssignale für die tägliche Regeneration der Darmschleimhaut. Sie regen innerhalb der so genannten Stammzellnische die Zellteilung der Darmstammzellen an, um für den notwendigen Nachschub an Darmepithel zu sorgen.

Bei den Fliegen entstanden so aus den veränderten Darmstammzellen große Darmtumoren, ohne dass weitere Mutationen im Erbgut auftraten. Das war eine große Überraschung für die Forscher, denn bisher galt es als sicher, dass mehrere genetische Veränderungen innerhalb einer Zelle auftreten müssen, bevor Krebs entsteht. "Wenn die Stresssignale aus der Stammzellnische auf Darmstammzellen treffen, die sich nicht zu reifen Darmzellen entwickeln können, scheint das der erste Schritt zur Krebsentstehung zu sein", sagt Bruce Edgar.

*Deutsches Krebsforschungszentrum und Zentrum für molekulare Biologie der Universität Heidelberg

Parthive H. Patel, Devanjali Dutta and Bruce A. Edgar: Niche appropriation by Drosophila intestinal stem cell tumours. Nature Cell Biology 2015, DOI: 10.1038/ncb3214

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, Angehörige und interessierte Bürger über die Volkskrankheit Krebs auf. Gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Heidelberg hat das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg eingerichtet, in dem vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik übertragen werden. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums ist ein wichtiger Beitrag, um die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren.