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Die Krebszelle
Sauerstoff als Killer von Krebszellen?
Wissenschaftlern aus Jena und Potsdam ist es mit einer kürzlich abgeschlossenen Versuchsreihe gelungen, die so genannte Warburg-Hypothese zu beweisen. Der Medizin-Nobelpreisträger Warburg hatte bereits 1924 behauptet, dass die Geschwindigkeit des Zellwachstums von Stoffwechselprozessen abhängt, die Energie bereit stellen.
Zellen könnten Energie entweder durch die Vergärung von Zucker gewinnen oder durch die Verbrennung von Sauerstoff, so der Wissenschaftler. Krebszellen würden zu viel Zucker vergären und zu wenig Sauerstoff verbrennen.
Trotz zahlreicher Versuche gelang es lange Zeit nicht, diesen These der medizinischen Grundlagenforschung entweder überzeugend zu beweisen oder zu widerlegen. Mit zwei entscheidenden Versuchsreihen erbrachte ein Forscherteam unter der Leitung von Prof. Dr. Michael Ristow vom Institut für Ernährungswissenschaften der Universität Jena nun den Beweis für die Richtigkeit von Warburgs Annahmen - am Beispiel von Dickdarmkrebs bei Mäusen. In der Konsequenz könnten neue, sehr wirksame Krebsmedikamente entwickelt werden.
Mit einer speziellen Methode zwangen die Forscher die Krebszellen, mehr Sauerstoff zu verwerten. Sie brachten das Eiweiß Frataxin in die Zellen ein und zwar in die Mitochondrien - das sind die Zellbestandteile, die für die Verwertung von Sauerstoff zuständig sind. Das Frataxin sorgte dafür, dass die Krebszellen mehr Sauerstoff veratmeten. Aufgrund dieser veränderten Stoffwechselaktivität verloren sie die Fähigkeit, übermäßig zu wachsen. "Der Tumor hört im Prinzip auf zu wachsen, weil er gegen seinen Willen vermehrt Sauerstoff verbraucht", so fasste Teamleiter Michael Ristow das Ergebnis der Versuchsreihe zusammen.
Die Wissenschaftler untermauerten diese Ergebnisse mit einer "Gegenprobe". In einer zweiten Versuchsreihe verhinderten sie, dass es zu einer Verbrennung von Sauerstoff in den Zellen kam. Entsprechende Tierversuche, die sie an Leberzellen vornahmen, führten nicht nur dazu, dass sich die Tumorzellen schneller ausbreiteten. Das Unterbinden des so genannten oxidativen Stoffwechsels, also der Sauerstoffverbrennung, bewirkte auch, dass anfänglich gesunde Zellen begannen, sich wie Tumorzellen zu vermehren.
Die Wissenschaftler sind sicher, dass sie mit ihren Versuchen einen wichtigen Mechanismus der Tumorausbreitung entschlüsselt haben und wollen nun weitere pharmazeutisch wirksame Substanzen suchen, die den Stoffwechselprozess mit Sauerstoff in den Krebszellen anregen. Zudem wollen sie prüfen, ob das Prinzip auch bei anderen Krebsarten funktioniert.
