Krebszellen tricksen gesunde Zellen aus

Krebszellen sind nicht nur unkontrolliert wachsende Zellklone – sie sind auch erstaunlich geschickt darin, ihre Umgebung für das eigene Überleben und Wachstum zu manipulieren. Eine neue Studie zeigt nun, dass Tumorzellen dazu in der Lage sind, gesunden Nachbarzellen gezielt Mitochondrien zu übergeben – die zentralen Energielieferanten der Zelle. Dadurch programmieren sie diese Zellen um und schaffen ein Umfeld, das das Tumorwachstum unterstützt.

Krebszellen „verschenken“ Mitochondrien

Normalerweise sind Mitochondrien ein Zeichen zellulärer Gesundheit: Sie sorgen für die Energieproduktion, steuern Stoffwechselprozesse und spielen eine Rolle beim programmierten Zelltod. Doch Forschende der ETH Zürich haben nun herausgefunden, dass bestimmte Krebszellen – konkret Melanomzellen – ihre Mitochondrien an gesunde Hautzellen abgeben können. Was zunächst wie ein Akt der Selbstlosigkeit erscheint, entpuppt sich als hochgradig strategischer Schachzug. Die gesunden Zellen nehmen die fremden Mitochondrien auf und werden dadurch metabolisch umprogrammiert. Anstatt ihre ursprüngliche Funktion auszuüben, beginnen sie damit, das Wachstum des Tumors zu unterstützen. Die Zellen entwickeln dabei Eigenschaften, die an Zellalterung (Seneszenz) erinnern, und tragen zur Unterdrückung von Immunreaktionen im Tumorgewebe bei.

Bekannter Mechanismus neu entdeckt

Dass Mitochondrien zwischen Zellen übertragen werden können, ist in der Krebsforschung kein ganz neues Phänomen. In früheren Studien wurde bereits gezeigt, dass etwa Immunzellen oder Bindegewebszellen ihre Mitochondrien an Krebszellen abgeben – oft als eine Art „Rettung“, wenn die Tumorzellen durch Mutationen ihre eigenen Mitochondrien verloren hatten. Neu und bemerkenswert an der aktuellen Entdeckung ist jedoch die Richtung des Transfers: Hier geben Tumorzellen ihre Mitochondrien an gesunde Zellen ab – offenbar gezielt, um sie umzuprogrammieren. In Experimenten mit Mausmodellen und menschlichem Gewebe konnte gezeigt werden, dass sich diese umfunktionierten Zellen verstärkt in der Umgebung von Tumoren ansiedeln und dort das Tumorwachstum begünstigen.

Biologische Strategie

Wissenschaftlich lässt sich dieses Verhalten so erklären: Die Weitergabe von Mitochondrien an gesunde Zellen verändert deren Energiehaushalt – insbesondere in Richtung eines vermehrten oxidativen Stoffwechsels. Gleichzeitig zeigen diese Zellen vermehrt Marker für Zellalterung und Entzündungsprozesse. Sie werden dadurch zu einer Art „stumme Helfer“ des Tumors, die das Immunsystem austricksen und das Tumormilieu stabilisieren. Diese „Entwertung“ der gesunden Zellen durch den mitochondrialen Transfer ist besonders hinterhältig: Eigentlich würde man erwarten, dass das Abstoßen von Mitochondrien ein Zeichen für zellulären Stress oder Untergang ist. In diesem Fall ist es aber eine kontrollierte Manipulation mit gezieltem Effekt.

Relevanz für die Krebsmedizin

Die Erkenntnisse aus der Studie könnten langfristig große Bedeutung für die Onkologie haben. Denn wenn Krebszellen ihre Umgebung gezielt metabolisch und immunologisch manipulieren können, wird auch klar, warum viele Tumoren gegenüber Immuntherapien oder Chemotherapien so resistent sind. Therapeutisch interessant wäre daher die Entwicklung von Medikamenten, die entweder den Transfer von Mitochondrien verhindern oder die Umprogrammierung der gesunden Zellen rückgängig machen können. Auch die gezielte Blockade der daraus entstehenden immunhemmenden Signalwege könnte neue Wege in der Krebstherapie eröffnen.

(red)