Tumor-Stammzellen und ihre Teilung stehen im Mittelpunkt eines aktuellen Forschungsprojektes. Die Existenz von Zellen dieser Art war bis vor Kurzem noch v�llig unbekannt � obwohl sie ma�geblich zur Entstehung von Tumoren beitragen k�nnen. In einem vom Wissenschaftsfonds FWF unterst�tzten Projekt wird nun insbesondere die „schicksalhafte“ Rolle eines einzelnen Proteins untersucht, dessen Fehlen eine wesentliche Bedeutung f�r Tumor-Stammzellen haben kann. Die Projektergebnisse werden Grundlagen schaffen, die eine Optimierung von bestimmten Krebstherapien erm�glichen k�nnen.

Krebszellen teilen sich sehr schnell. So entstehen Tumore. Das eifrige Teilen unterscheidet Tumorzellen von vielen anderen Zellen � und ist gleichzeitig ihre Achilles-Ferse. Denn viele Krebstherapien eliminieren ausschlie�lich sich rasch teilende Zellen und schonen andere. Dieser Therapieansatz funktioniert gut und hat zu gro�en Erfolgen gef�hrt. Erstaunlicherweise funktioniert er aber nicht immer nachhaltig: Tumore, die l�ngst eliminiert schienen, regenerieren sich wieder. Die Frage, wie sich diese Tumore regenerieren k�nnen, wenn doch die sich rasch teilenden Zellen beseitigt wurden, stellte MedizinerInnen und ForscherInnen lange vor ein R�tsel. Die � prinzipiell einfache � Antwort kennt man erst seit ein paar Jahren: Nicht ALLE Tumorzellen teilen sich rasch. Sogenannte Tumor-Stammzellen teilen sich langsam, k�nnen aber Tumorzellen � und damit in Folge Tumore � neu bilden.

Macht eines Proteins
Die molekularen Mechanismen, die zur Entstehung von Tumor-Stammzellen f�hren, sind derzeit noch weitgehend unbekannt. Prof. J�rgen Knoblich vom IMBA � Institut f�r Molekulare Biotechnologie der �sterreichischen Akademie der Wissenschaften leistet einen Beitrag, das zu �ndern. Dabei hat er gemeinsam mit seinem Team bereits f�r eine kleine Sensation gesorgt. Dazu Prof. Knoblich: „In gew�hnlichen Stammzellen des Nervensystems fanden wir heraus, dass ein bestimmtes Protein die Vermehrung dieser Stammzellen reguliert. Ein Fehlen dieses als Brat bezeichneten Proteins f�hrt zu einer unkontrollierten und raschen Vermehrung der Stammzellen. Vereinfacht gesagt entsteht ein Tumor.“ Damit zeigten die WissenschafterInnen, dass aus einer einzelnen Stammzelle Krebs entstehen kann und dass daf�r ein einziges Protein verantwortlich ist.

Zellschicksale
Im Detail fanden die WissenschafterInnen in Stammzellen des Nervensystems von Fruchtfliegen, dass das Protein Brat nach der Zellteilung das Schicksal der beiden dabei entstehenden Tochterzellen bestimmt: In einer Tochterzelle ist Brat vorhanden und diese entwickelt sich zu einer K�rperzelle; in der anderen Tochterzelle fehlt Brat und diese Zelle bleibt eine Stammzelle. Gleichzeitig verhindert Brat in der K�rperzelle die weitere Zellteilung. Dazu Prof. Knoblich: „Wir wollten nun herausfinden, was passiert, wenn Brat nicht nur in einer, sondern in beiden Tochterzellen fehlt. Unsere Vermutung war, dass sich beide Zellen � durch Brat nicht mehr gehindert � teilen w�rden, genauso ihre Tochterzellen und dann deren Tochterzellen. Dass also quasi ein ungehindertes Zellwachstum eintreten w�rde, das die Anzahl an Zellen rasch ansteigen l�sst. Und tats�chlich wurde unsere Vermutung best�tigt.“ Nachdem es gelungen war, das Protein Brat entsprechend zu eliminieren, beobachtete das IMBA-Team eine rasante Zunahme der neuralen Stammzellen. Sie bildeten schlie�lich einen Tumor, der sich im gesamten K�rper der Fliege ausbreitete.

Damit die Funktion von Brat noch besser verstanden wird, arbeiten die WissenschafterInnen um Prof. Knoblich nun daran, Proteine aufzusp�ren, die von Brat reguliert werden. Denn ein detailliertes Verst�ndnis der Wirkung von Brat hat eine Bedeutung, die weit �ber die Grundlagenforschung hinausgeht. Brat ist ein Protein, das nicht nur in Fliegen vorkommt, sondern in �hnlicher Form auch im Menschen existiert. Sollte es hier � wie vermutet � vergleichbare Funktionen f�r die Zellteilung von Stammzellen haben, dann k�nnte es auch zur Entstehung von Tumoren beim Menschen beitragen. So leistet dieses vom FWF unterst�tze Projekt einen Beitrag zum Verst�ndnis von Stammzellen � und legt Grundlagen f�r zuk�nftige Krebstherapien, die wom�glich nachhaltige Wirkung zeigen.

Bild und Text ab Montag, 27. Juli 2009 ab 15:00 Uhr MEZ verf�gbar unter:
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Prof. J�rgen Knoblich
IMBA – Institut f�r Molekulare
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