Die Entdeckung des „Zellkompasses“ des Melanoms könnte helfen, Metastasen zu stoppen

Forscher haben ein Protein entdeckt, das eine Schlüsselrolle bei der Ausbreitung von Melanomzellen im Körper spielt. Die Krebszellen sind für ihre Wanderung auf dieses Protein angewiesen, was neue Strategien zur Verhinderung von Metastasen eröffnet.

Man geht davon aus, dass das Protein eIF2A bei Zellstress aktiviert wird und den Ribosomen hilft, die Proteinsynthese auszulösen. Doch einer in Science Advances veröffentlichten Studie zufolge spielt eIF2A bei Melanomen eine ganz andere Rolle: Es hilft Krebszellen, ihre Bewegung zu kontrollieren.

„Krebszellen, die Metastasen bilden, müssen sich durch das Gewebe bewegen, um nahegelegene oder entfernte Organe zu erreichen. Die gezielte Behandlung von eIF2A könnte eine neue Strategie sein, um zu verhindern, dass sich Melanome ablösen und an anderer Stelle Tumore bilden“, sagt Dr. Fatima Gebauer, korrespondierende Autorin der Studie und Forscherin am Center for Genomic Regulation (CRG) in Barcelona.

Obwohl Melanome nur einen kleinen Teil der Hautkrebsfälle ausmachen, sterben jährlich weltweit fast 60.000 Menschen daran. Die Fünfjahresüberlebensrate bei lokalisiertem Melanom liegt bei etwa 99 %, während sie bei metastasiertem Melanom, insbesondere bei Fernmetastasen, deutlich niedriger ist – etwa 35 %. Das Verständnis der Mechanismen der malignen Zellmetastasierung ist für die Verbesserung der medizinischen Versorgung von entscheidender Bedeutung.

Das Team arbeitete mit zwei parallelen Linien menschlicher Hautzellen, die sich lediglich in ihrem Metastasierungspotenzial unterschieden, und schwächte die eIF2A-Funktion. In den Krebszellen stoppte das Wachstum dreidimensionaler Tumorkugeln, und die Migration durch einen Kratzer in der Kultur verlangsamte sich. Die Proteinsynthese blieb jedoch kaum beeinträchtigt, was die Annahme widerlegt, dass eIF2A die Proteinsynthese auslöst.

Um eine alternative Funktion zu finden, extrahierten die Forscher eIF2A mithilfe von Molecular Fishing aus der Zelle und katalogisierten seine Proteinpartner. Viele von ihnen erwiesen sich als Bestandteile des Zentrosoms, einer molekularen Struktur, die Mikrotubuli organisiert und Zellen bei ihrer Bewegung leitet. In Abwesenheit von eIF2A zeigte das Zentrosom oft in die falsche Richtung, wenn die Zellen versuchten, sich vorwärts zu bewegen.

Weitere Experimente zeigten, dass eIF2A Teile des Zentrosoms erhält, sodass es die Zelle bei ihrer Bewegung in die richtige Richtung lenkt. Der Schwanz des Proteins ist entscheidend für die Migrationsfähigkeit der Zelle. Das Kürzen des Schwanzes verringerte die Bewegungsfähigkeit der Zelle und könnte ein potenzielles Ziel für Medikamente sein.

„Der Schwanz fungiert als Gerüstzement und hält wichtige Teile des Melanom-Zellkompasses an Ort und Stelle, sodass bösartige Zellen navigieren und den Primärtumor verlassen können“, sagte Dr. Jennifer Jungfleisch, Erstautorin der Studie.

Die Autoren der Studie weisen darauf hin, dass eine eIF2A-Abhängigkeit erst nach einer malignen Transformation auftritt, was auf ein therapeutisches Fenster hindeutet, das gesundes Gewebe schonen kann. Es bedarf jedoch weiterer Forschung, um zu verstehen, wie die Störung dieses Proteins in Geweben und Tiermodellen wirkt.

„In vielen Fällen sind potenzielle therapeutische Ziele für normale Zellen entweder überflüssig oder essentiell, aber die Entdeckung eines Proteins, das nur während der Metastasierung essentiell wird, dürfte ein seltener Fund sein. Jede potenzielle Schwachstelle ist wichtig“, so Dr. Gebauer abschließend.