02.02.2015 - Universität Basel

Spieltheorie erklärt Zusammenleben von Krebszellen

Forschern der Universität Basel und der britischen University of East Anglia ist es gelungen, anhand von spieltheoretischen Ansätzen das Zusammenleben von Krebszellen nachzustellen. Ihre Forschungsresultate wurden in der Zeitschrift «PNAS» veröffentlicht.

Ein Tumor besteht aus einer Population von unterschiedlichen Krebszellen, die untereinander um Platz und Nährstoffe konkurrieren. Gleichzeitig kooperieren sie aber auch in ihrem Bestreben nach Überleben, indem sie beispielsweise überlebenswichtige Wachstumsfaktoren untereinander teilen. Zellklone, die selber keinen Wachstumsfaktor produzieren, haben einen Wettbewerbsvorteil, weil sie den Faktor von produzierenden Zellen verwenden können, ohne selber für die «Produktionskosten» aufzukommen. Wie genau diese Kooperation zwischen Tumorzellen funktioniert, ist bisher noch unklar und erschwert medizinische Behandlungen, die versuchen, das Tumorwachstum zu bremsen.

Trittbrettfahrende Krebszellen

Das «Public Goods Game» ist Teil der Spieltheorie und wird in den Wirtschaftswissenschaften als Modell genutzt, um die Bereitstellung von gemeinschaftlichen Gütern zu analysieren. Bei der Nutzung dieser Gütern entsteht ein Ungleichgewicht zwischen denen, die Güter zur Verfügung stellen und die Kosten dafür tragen, und denen, die nicht bezahlen, aber die Güter konsumieren – eine Situation, die in der Ökonomie unter dem Namen Trittbrettfahrerproblem bekannt ist.

Die Basler Forscher haben nun dieses Modell auf das Zusammenspiel zwischen produzierenden und konsumierenden Mitgliedern einer Krebszellenpopulation angewandt, um zu untersuchen, ob es auch in biologischen Prozessen wie der Krebsentstehung eine Rolle spielen könnte. Anhand von entsprechenden Computersimulationen konnten die Forscher das langfristige Gleichgewicht zwischen produzierenden und «Trittbrettfahrer»-Zellen berechnen und die Vorhersage dann im Experiment an Krebszellen der Bauchspeicheldrüse testen, wo sie sich bestätigte.

«Neben der Erkenntnis, dass biologische Prozesse in Computersimulationen vorhergesagt werden können, zeigen unsere Resultate auch, dass die Erforschung der «sozialen» Beziehungen zwischen Krebszellen neue Erkenntnisse über die Entstehung von Tumoren sowie stabilere Behandlungen bringen könnte», so Gerhard Christofori, Professor am Departement Biomedizin der Universität Basel.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
Mehr über Universität Basel
  • News

    Mit zwei Virusarten gegen Tumore

    Eine internationale Forschungsgruppe unter Leitung der Universität Basel hat eine vielversprechende Strategie für therapeutische Krebsimpfungen entwickelt. Mit zwei unterschiedlichen Viren als Vehikel verabreichten sie im Tierversuch krebskranken Mäusen spezifische Tumorbestandteile und reg ... mehr

    Regelmässiger Koffeinkonsum verändert Hirnstrukturen

    Kaffee, Cola oder Energy-Drink: Koffein ist die weltweit am meisten konsumierte psychoaktive Substanz. Forschende der Universität Basel zeigen nun in einer Studie, dass die regelmässige Koffeinzufuhr die graue Substanz des Gehirns verändert. Der Effekt scheint aber temporär. Keine Frage, Ko ... mehr

    Eine Therapie gegen jeden Krebs

    Forschende der Universität Basel haben Zellen des Immunsystems identifiziert, die eine breite Palette an Krebszellen angreifen können. Mit einem Start-up wollen sie ihre Entdeckung nun zu klinisch anwendbaren Therapien weiterentwickeln und damit einen nächsten Meilenstein in der zellbasiert ... mehr

  • Videos

    Virtual Reality in Medicine: New Opportunities for Diagnostics and Surgical Planning

    Before an operation, surgeons have to obtain the most precise image possible of the anatomical structures of the part of the body undergoing surgery. University of Basel researchers have now developed a technology that uses computed tomography data to generate a three-dimensional image in r ... mehr

    Erste Filmaufnahmen von Kernporen

    Mithilfe eines extrem schnellen und präzisen Rasterkraftmikroskops haben Forscher der Universität Basel erstmals «lebendige» Kernporenkomplexe bei der Arbeit gefilmt. mehr

Mehr über University of East Anglia
  • News

    Personalisierte Medikamente mit 3D-Druck möglich

    Maßgeschneiderte Medikamente könnten eines Tages nach den individuellen Bedürfnissen der Patienten hergestellt werden. Forscher der University of East Anglia (UEA) erforschten eine Technologie, um Pillen in 3D zu "drucken". Das Team, zu dem auch Dr. Andy Gleadall und Prof. Richard Bibb von ... mehr

    Informatives Rillenmuster: Fortschritte in der Fingerabdruckanalyse

    Dass man anhand von Fingerabdrücken eine Person identifizieren und so z.B. einer Straftat überführen kann, ist hinlänglich bekannt. Inzwischen geht aber weit mehr. So können Fingerabdrücke z.B. zeigen, ob der Verdächtige Raucher ist, Drogen konsumiert oder mit Sprengstoffen hantiert hat. Po ... mehr

    Gene aus dem Eis

    Schon in der Vergangenheit gelang es Forschern des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft in internationaler Zusammenarbeit, das Genom einer Meereisalge und eines Meereisbakteriums zu sequenzieren und damit wertvolle Erkenntnisse über die genet ... mehr