Die Funktion der Mitochondrien – auch als Kraftwerke der Zellen bezeichnet – ist entscheidend dafür, ob und wie einige Chemotherapeutika im Gewebe wirken. Damit haben Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München ein entscheidendes Zellmerkmal entdeckt, das den Therapieerfolg vorhersagen könnte. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift ‚The Journal of Pathology‘ veröffentlicht.

Das Ansprechen auf eine Chemotherapie bei Krebspatienten kann individuell sehr unterschiedlich sein. Die Gründe hierfür sind vielfältig und weitgehend unbekannt. Wissenschaftlern der Abteilung Analytische Pathologie (AAP) am Helmholtz Zentrum München ist es nun gelungen, einen beteiligten Mechanismus aufzudecken. Dr. Michaela Aichler und ihre Kollegen fanden heraus, dass die Funktion von Enzymen in der Atmungskette, die in den Mitochondrien der Zellen stattfindet, die Empfindlichkeit der Zellen für Cisplatin-basierte Chemotherapeutika steuert.

Dazu untersuchten die Wissenschaftler das Gewebe von Tumoren der Speiseröhre, des Magens und der Brust von insgesamt 428 Patienten. Mittels bildgebender Verfahren (sogenanntes MALDI-Imaging und LC-MS/MS) konnten Proteinmuster der Zellen erstellt und die dargestellten Enzyme identifiziert werden. Diese Muster von vorhandenen bzw. fehlenden Enzymfunktionen verglichen die Wissenschaftler mit dem klinischen Ansprechen der Patienten auf eine Cisplatin-enthaltende Chemotherapie. Lag in den Tumorzellen ein Defekt in den Komplexen der Atmungskette – insbesondere an Untereinheiten der spezifischen Cytochrom C Oxidase (COX) – vor, war eine verbesserte Wirkung der Chemotherapie zu beobachten. Diese Korrelation ließ sich auch in nachfolgenden Experimenten an den Gewebeproben nachweisen. Bei fehlender COX-Funktion kam es zu einem schnelleren Zelltod unter Gabe von Cisplatin oder verwandten Stoffen. Zellen mit intakter Atmungskette dagegen zeigten sich resistent gegen die verabreichten Substanzen.

„Die Erkenntnis dieser Zusammenhänge trägt dazu bei, eine verbesserte Vorhersage über die Wirksamkeit bestimmter Chemotherapien treffen zu können“, erklärt Prof. Dr. Axel Walch, Leiter von AAP. „ Möglicherweise lassen sich Mitochondrien bzw. ihre Funktionsenzyme künftig als Biomarker für personalisierte Therapieansätze nutzen.“

Der Schwerpunkt der Gesundheitsforschung am Helmholtz Zentrum München liegt auf den großen Volkskrankheiten. Neben Diabetes und Lungenerkrankungen zählen dazu auch Krebserkrankungen. Ziel des Helmholtz Zentrums München ist es, Ergebnisse aus der Grundlagenforschung schnell weiterzuentwickeln, um konkreten Nutzen für die Gesellschaft zu erbringen.


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http://www.helmholtz-muenchen.de/news/pressemitteilungen-2013/pressemitteilung/article/21404/index.html

Quelle: Helmholtz Zentrum München (05/2013)


Original-Publikation:
Aichler, M. et al. (2013), Clinical response to chemotherapy in oesophageal adenocarcinoma patients is linked to defects in mitochondria, Journal of Pathology, doi: 10.1002/path.4199
Link zur Fachpublikation: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/path.4199/abstract;jsessionid=09E2B1E...