Endlich eine wirksame Therapie finden

Ein warmer Frühsommermittag im Ruhrgebiet. Vor wenigen Minuten war es noch gespenstisch still im zweiten Stockwerk des Forschungsgebäudes am Westdeutschen Tumorzentrum des Universitätsklinikums Essen. Doch nun herrscht in den Laboren und Gängen geschäftiges Treiben. Gerade sind die Mitarbeiter von Professor Dr. Jens Siveke aus ihrem wöchentlichen Forschungsseminar gekommen und machen sich wieder an die Arbeit.

Unter ihnen ist auch die Wissenschaftlerin Dr. Marija Trajkovic-Arsic. Ihr Forschungsgebiet klingt zunächst kompliziert: die Plastizität von Tumoren der Bauchspeicheldrüse. „Krebszellen haben die Fähigkeit, sich so zu verändern, dass sie den herrschenden Umweltbedingungen angepasst sind“, erläutert die Biologin den Begriff Plastizität. „Beispielsweise verändern die Zellen eines Bauchspeicheldrüsentumors das umliegende Gewebe und schaffen sich so einen Schutzraum.“

Während ihre Kollegen Gewebeproben vorbereiten, am Mikroskop sitzen oder die Zentrifuge beladen, steht für Trajkovic-Arsic heute die Arbeit am PC auf dem Plan. „Die Daten aus den Versuchen der letzten Tage auswerten“, sagt sie. Wenig später wird sie sich mit ihrem Chef, Professor Siveke, treffen, um die Ergebnisse zu besprechen. Der Mediziner hat sich der Erforschung einer besonders gefährlichen Art von Bauchspeicheldrüsenkrebs gewidmet, des duktalen Pankreaskarzinoms. „Dieser Tumor ist kaum therapierbar. Meist ist er inoperabel und wird schnell gegen die gängigen Medikamente resistent“, erläutert er. „Bei fast jedem Patienten verliert die Chemotherapie im Laufe der Behandlung ihre Wirkung.“

Doch was macht die Zellen des Bauchspeicheldrüsenkrebses so widerstandsfähig gegen die sonst so schlagkräftigen Medikamente? „Ihre Plastizität – sie passen sich sogar an die durch die Chemotherapie neu geschaffenen Umweltbedingungen an.“

Hochkomplexe Vorgänge im Inneren der Zelle ermöglichen diese Resistenz. Tief verborgen im Zellkern befindet sich die DNA, das Erbgut, in dem alle Informationen gespeichert sind, die das Leben und Überleben ermöglichen. Die DNA ist wie ein Handbuch, dessen zahlreiche Kapitel die Gene sind. In den einzelnen Genen ist festgeschrieben, wie jede einzelne der Billionen unterschiedlicher Zellen im Körper aufgebaut ist und welche Aufgaben sie erfüllt. Dementsprechend ist die DNA ein sehr großes Molekül – das Erbgut aus einer einzigen Zelle hat eine Länge von rund zwei Metern. Damit dieser enorm lange Strang im winzigen Zellkern Platz findet, muss die DNA clever verpackt werden. Als Verpackungsmaterial dienen sogenannte Histone. Um diese kugelförmigen Eiweiße wickelt sich die DNA – wie eine Perlenkette sind die Histone durch die DNA-Stränge miteinander verbunden und bilden schließlich ein großes Knäuel, das sogenannte Chromatin.

Als Chromatin liegt die DNA zehntausendfach zusammengeschnürt vor. Sie ist so fest gewickelt, dass die Zellmaschinerie die Gene nicht ohne Weiteres ablesen kann – je besser verpackt das Erbgut ist, desto schwerer können die darin enthaltenen Informationen genutzt werden. Wenn die Zelle jedoch bestimmte Gene benötigt, lockert sie das Chromatin wieder auf.

Verantwortlich dafür sind regulatorische Proteine – spezielle Eiweiße, die sich an das Chromatin heften und so bestimmen, ob die Perlenkette locker oder fester gewickelt ist. Arbeiten sie fehlerhaft, legen sie schlimmstenfalls auch Gene und ganze „Programme“ frei, die für die Entstehung von Therapieresistenzen verantwortlich sind – wie beim Bauchspeicheldrüsenkrebs. Doch seine Überlebensstrategie ist möglicherweise auch gleichzeitig die Achillessehne des Tumors.