Neue Forschungsergebnisse dieser Woche deuten darauf hin, dass ein aggressiver Hirntumor die eigenen Schaltkreise des Gehirns kapern kann, um sich weiter auszubreiten und sich selbst unaufhaltsam zu machen. Forscher in Deutschland untersuchten Glioblastomzellen in Mäusen und im Labor und stellten fest, dass diese Tumore einige der gleichen Mechanismen hinter der normalen Neuronenentwicklung und -migration verwenden, um systematisch in das Gehirn einzudringen. Die Forschung könnte es Wissenschaftlern eines Tages ermöglichen, bessere Behandlungen für die fast immer tödliche Erkrankung zu entwickeln.
Obwohl Hirntumoren relativ selten sind, ist das Glioblastom (auch als Glioblastoma multiforme oder GBM bezeichnet) die häufigste Form, die dafür verantwortlich ist ungefähr 15% von primären Hirntumoren. Es ist auch einer der gefährlichsten Krebsarten, die es gibt. Es bildet sich aus Zellen, die als Astrozyten bekannt sind, die die Neuronen unterstützen, und breitet sich dann schnell im gesamten Gehirn aus. Die Symptome sind zunächst eher unspezifisch, einschließlich Kopfschmerzen und Übelkeit. TBehandlung ist selten erfolgreich, und der Krebs wiederholt sich häufig, mit dem durchschnittliche Überlebensdauer weniger als ein Jahr beträgt.
Ein Hauptgrund für seine Unverwundbarkeit ist, dass sich der Krebs weithin im Gehirn ausbreiten kann, was eine präzise Ausrottung durch eine Operation oder andere Methoden viel schwieriger macht. GBM-Tumoren scheinen auch eine Vielzahl von Zellen zu enthalten, was jede Behandlung weiter erschwert. Aber die genaue Rolle und Funktion dieser verschiedenen Populationen von GBM-Zellen ist bis heute rätselhaft gebliebenso der Studienautor Varun Venkataramani, ein Hirntumorforscher an der Universität Heidelberg in Deutschland.
Um GBM besser zu verstehen, kombinierten Venkataramani und seine Kollegen verschiedene Methoden zur Untersuchung dieser Tumore auf molekularer und zellulärer Ebene. Eine dieser Techniken, bekannt als chronisches kraniales Fenster, ermöglichte es ihnen sogar, das Gehirn und die GBM-Tumoren bei Mäusen zu sehen, während sie wach lagen. Sie sequenzierten auch die Genetik einzelner Zellen und ließen sie sehen, welche Gene ab- oder angeschaltet waren.
Andere Forschungen haben gezeigt, dass GBM-Zellen eine Art Netzwerk bilden, das durch lange Vorsprünge, sogenannte Mikroröhren, verbunden ist, und dass diese Mikroröhren den Krebs weiter verbreiten. Die Arbeit des Teams ergab jedoch, dass andere nicht verbundene GBM-Zellen eine entscheidende Rolle bei der Ausbreitung des Krebses zu spielen scheinen. Diese Zellen scheinen ein Signal von Neuronen zu erhalten, das sie dazu antreibt, in andere Teile des Gehirns einzudringen. Um dies zu erreichen, so die Arbeit des Teams weiter, nutzen die Krebszellen die gleichen Prozesse, die das gesunde Gehirn normalerweise verwendet, um Neuronen früh in unserer Entwicklung zu erzeugen. Neuronensignale scheinen auch das Wachstum von Mikroröhrchen anzutreiben, und, Im Laufe der Zeit verbinden sich die unverbundenen GBM-Zellen mit dem Rest des Krebses. Am gruseligsten ist vielleicht, dass die Invasion des Krebses einem Levy-ähnlichen Bewegungsmuster folgen könnte, ein Begriff, der die energieeffiziente Art und Weise beschreibt, wie einige Raubtiere in knappen Zeiten nach Nahrung suchen.
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„Zusammengenommen sehen wir tatsächlich, dass Mechanismen unreifer Neuronen und neuraler Vorläuferzellen während der Entwicklung für eine Invasion entführt werden“, sagte Venkataramani in einer E-Mail an Gizmodo. Die Arbeit des Teams ist veröffentlicht in der Zeitschrift Cell.
Diese Erkenntnisse werden idealerweise durch weitere validiert Studien anderer Forscher. Und es gibt immer noch mehr zu lernen. Die aktuelle Studie untersuchte beispielsweise nur GBM-Zellen, die sich ungehindert ausbreiten durften, und es ist nicht klar, wie sie sich als Reaktion auf Chemotherapie und andere Behandlungen verhalten würden.
ThDiese Art von Grundlagenforschung ist entscheidend, um Entdeckungen zu machen, die eines Tages zu neuen Ergebnissen führen könnten Therapien für GBM. Da Neuronen ein wichtiger Aspekt dafür zu sein scheinen, wie der Krebs mit sich selbst kommuniziert, ist es möglich, dass ein Ansatz, ihn zu stoppen, darin besteht, diese Signale zu stören. Das Team hebt einige Möglichkeiten hervor, wie diese Signale unterbrochen werden könnten, obwohl noch viel mehr Arbeit getan werden muss, bevor wir an diesen Punkt gelangen können.
„Wir glauben, dass diese Ergebnisse am besten in klinischen Studien getestet werden müssen, und wir müssen die klinische Bildgebung weiterentwickeln, damit wir die invasive Natur dieser Hirntumoren genauer überwachen können“, sagte Venkataramani. „Schließlich schafft diese Studie einen Rahmen, der im Prinzip für alle Krebsentitäten verwendet werden kann, und es wird wichtig sein zu verstehen, wie sich diese Mechanismen auf andere Tumorarten übertragen lassen.“
