Wie Krebszellen die Lunge fluten
Vor allem Lungenkrebspatienten leiden an malignem Pleuraerguss, bei dem sich Flüssigkeit zwischen Lungen- und Rippenfell ansammelt. Forscher am Helmholtz Zentrum München, Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL), haben einen Mechanismus entdeckt, wie es dazu kommt. In ‚Nature Communications‘ zeigen sie zudem, dass verschiedene Wirkstoffe möglicherweise zur Behandlung geeignet sind.
Das Bild zeigt isolierte Zellen aus einem Pleuraerguss. Die Krebszellen unten tragen mutiertes KRAS.
Helmholtz Zentrum München
Ein maligner Pleuraerguss (MPE) tritt häufig bei Patienten mit metastasierendem Brust- beziehungsweise Lungenkrebs auf. Dabei handelt es sich um eine übermäßige Flüssigkeitsansammlung im Brustkorb zwischen Lungen- und Rippenfell, begleitet von bösartigen Zellen. Die Lunge ist von Flüssigkeit umgeben, was unter anderem zu Atemnot und Brustschmerzen (bis hin zum Tod) führen kann.
„Bisher gibt es keine effektive Therapie dagegen“, erklärt Prof. Dr. Georgios Stathopoulos, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Lungenbiologie (ILBD) und Comprehensive Pneumology Center (CPC) am Helmholtz Zentrum München. „Bei größeren Pleuraergüssen über einem Liter besteht die Behandlung meist darin, die Lunge durch eine Punktion zu entlasten.“
Krebszellen lösen Mechanismus aus
Stathopoulos und sein Team arbeiten daran, die unklaren Ursachen für den Pleuraerguss zu verstehen, um künftig dagegen vorzugehen. In der aktuellen Studie untersuchten die Wissenschaftler Krebszellen mit einer bösartigen Mutation im KRAS-Gen, die sie aus Pleuraergüssen gewonnen hatten. KRAS ist bekannt dafür, eine entscheidende Rolle für das Wachstum verschiedener bösartiger Tumoren zu besitzen.
„Wir konnten zeigen, dass diese Zellen einen Botenstoff ins Blut abgeben, der wiederum Immunzellen anlockt. Diese wandern dann über die Milz in die Pleurahöhle ein und verursachen dort die Flüssigkeitsansammlung“, erklärt Studienleiter Stathopoulos den Mechanismus. Zusätzlich fanden die Wissenschaftler die KRAS mutierten Krebszellen in MPE-Material von Lungenkrebspatienten sowie in Zelllinien, die davon abgeleitet worden waren.
Wirkstoffe gegen Pleuraerguss getestet
Um zu überprüfen, ob das neu gewonnene Wissen in der Praxis angewendet werden könnte, testeten die Forscher zwei Wirkstoffe, die den Mechanismus an zwei verschiedenen Stellen unterbrechen: Im Versuchsmodell konnten sie zeigen, dass sowohl der KRAS Inhibitor Deltarasin als auch ein Antiköper gegen den von den Krebszellen ausgesandten Botenstoff dem Pleuraerguss entgegenwirkten.
„Fast zwei Drittel aller MPEs sind die Folge einer Lungenkrebserkrankung. Angesichts der nach wie vor zahlreichen Raucher sind entsprechende Therapien dringend nötig“, so Stathopoulos. „Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass Medikamente gegen den von uns gefundenen Mechanismus eine Therapieoption werden könnten. Weitere Studien müssen das nun bestätigen.“
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