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Medizin
03. August 2015

Entwicklung eines Embryonalen Karzinoms aus Seminom: Kontakt zu Nicht-Hodenzellen macht Tumor aggressiv

Bestimmte Arten von Hodentumoren können sich von einer relativ gutartigen in eine aggressivere Form umwandeln. Dazu reicht es aus, wenn sie mit Zellen außerhalb des Hodens in Kontakt treten, konnten Forscher der Universität Bonn zusammen mit spanischen Kollegen in einer umfangreichen Studie zeigen. Die Ergebnisse erscheinen in PLOS Genetics. Die Wissenschaftler injizierten menschliche Hodenkrebszellen in Mäuse. Sie nutzten dazu Seminom-Zellen – eine vergleichsweise gutartige Variante des Hodenkrebses. Im Flankengewebe der Maus verwandelten sich diese Zellen binnen weniger Wochen zu einem Embryonalen Karzinom. Embryonale Karzinome wachsen sehr aggressiv und schnell. Transplantierten die Forscher die Seminom-Zellen dagegen in den Mäusehoden, behielten die Zellen ihren ursprünglichen Charakter bei.

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Hodenkrebs ist die häufigste Krebserkrankung bei jungen Männern im Alter von 20 bis 40 Jahren. Die meisten Hodentumoren entstehen aus bestimmten unreifen Zellen, den primordialen Keimzellen. Im Prinzip sind das Vorläufer der Spermien, die aber in einem sehr frühen Entwicklungszustand stehengeblieben sind. Sie sind daher noch nicht auf eine Karriere als Spermium festgelegt, sondern können sich noch in unterschiedliche Gewebetypen entwickeln und leider auch zu Tumorgewebe entarten. Diese so genannten CIS-Zellen (Carcinoma in situ) liegen über viele Jahre im Hoden im „Winterschlaf“. Vermutlich in der Pubertät vermehren sich CIS-Zellen. Dabei entsteht ein Seminom – oder eben ein Embryonales Karzinom.

Bislang vermutete man, dass es in den CIS-Zellen zu zusätzlichen Mutationen kommen muss, damit sie sich zu einem Embryonalen Karzinom entwickeln. „Wir konnten nun aber zeigen, dass dazu der Kontakt zu Zellen außerhalb des Hodens ausreicht“, erklärt Prof. Dr. Hubert Schorle vom Institut für Pathologie der Universität Bonn.

Der Unterschied zwischen Seminom- und Embryonalen Karzinom-Zellen liegt in den Karrierewegen, die ihnen offen stehen. Zwar sind beide Zelltypen im Prinzip noch nicht auf eine bestimmte Entwicklung festgelegt, in Seminom-Zellen legen aber zelleigene Regulatoren dieser Freiheit Zügel an. Verantwortlich dafür ist der so genannte BMP-Signalweg, der in ihnen aktiv ist.

„Körperzellen außerhalb des Hodens sind in der Lage, diesen BMP-Weg zu hemmen“, sagt Professor Schorle. „Dadurch werden andere Regulatoren ausgeschüttet, die die Seminom-Zellen gewissermaßen entfesseln.“ So verwandelt sich das Seminom in ein Embryonales Karzinom. Dieses ist in der Lage, sich in ganz unterschiedliche Gewebetypen zu differenzieren. Embryonale Karzinome enthalten daher oft nebeneinander Muskelgewebe, Nervenzellen und sogar Zahngewebe. Wenn Seminom-Zellen heranwachsen, durchbrechen sie irgendwann die Wand der Hodenkanälchen. Sie kommen dann fast zwangsläufig mit Körperzellen in Kontakt, die den BMP-Weg hemmen und damit eine gefährliche Entwicklung einleiten können. Auch daher ist es wichtig, Hodentumoren frühzeitig zu therapieren. „Bei rechtzeitiger Behandlung liegen die Heilungschancen bei über 90%“, betont Schorle.

Die Ergebnisse der Studie berühren nicht nur die Krebsforschung. Stammzellforscher versuchen seit einiger Zeit, gezielt Zelltypen ineinander umzuwandeln, um so zum Beispiel Ersatzgewebe zu züchten. Auch für sie dürften die beschriebenen Mechanismen und Erkenntnisse von Interesse sein.

Quelle: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Literatur:

Daniel Nettersheim, Sina Jostes, Rakesh Sharma et al. BMP inhibition in seminomas initiates acquisition of pluripotency via NODAL signaling resulting in reprogramming to an embryonal carcinoma. PLOS Genetics; DOI: 10.1371/journal.pgen.1005415. http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1005415


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