MicroRNA weisen den Weg

Neue Erkenntnisse zur Biologie und zukünftigen Therapie von Prostatakrebs

Prostatakrebs ist weltweit die zweithäufigste Tumorerkrankung bei Männern. Um die Patienten erfolgreich zu behandeln, ist es wichtig, zu verstehen, wie zelluläre Signalwege von Krebszellen fehlgeleitet werden, um das Tumorwachstum anzukurbeln. Forscher des Universitätsklinikums Erlangen, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und der Universität Leipzig untersuchten nun im Rahmen eines von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Forschungsprojekts die Beziehung bestimmter Moleküle, die die Signalwege in den Zellen regulieren, und falsch angesteuerter Zielproteine. Aus ihren Erkenntnissen entwickelten sie ein experimentelles Therapiemodell, mit dem es gelang, das Tumorwachstum entscheidend zu bremsen.

1,2 Millionen Männer erkranken jährlich neu an Prostatakrebs. Ist die Erkrankung in frühen Stadien gut zu behandeln, stellt das fortgeschrittene oder sogar metastasierte Prostatakarzinom jedoch eine große Herausforderung für Ärzte dar. Hier besteht ein großer Bedarf an neuen, zielgerichteten Therapien. Die Schwierigkeit dabei ist, zu erkennen, welche Signalwege in Tumorzellen gestört sind und welche ihnen spezifische Eigenschaften verleihen, wie unkontrolliertes Wachstum oder die Ansiedlung von Tochtergeschwülsten.

Simultane Darstellung von MicrRNA und reguliertes Protein

Ein Forscherteam um Dr. Sven Wach und Prof. Dr. Helge Taubert aus der Urologischen und Kinderurologischen Klinik des Uni-Klinikums Erlangen sowie Prof. Dr. Achim Aigner vom Rudolf-Boehm-Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Leipzig hat im Rahmen eines von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Forschungsprojekts die Beziehung zwischen Molekülen, die Signalwege regulieren, und sogenannten Zielproteinen, die angesteuert werden, um bestimmte Prozesse zu veranlassen, untersucht. Im Zentrum der Untersuchungen standen sogenannte MicroRNA: Dies sind kleine RNA-Moleküle, die selbst keine Information zur Proteinherstellung tragen, aber in der Lage sind, andere RNA, die Informationen tragen, zu regulieren und damit ganze Signalwege zu beeinflussen.

Die Wissenschaftler wendeten eine innovative Nachweistechnik an, die auf der gleichzeitigen Markierung von RNA-Molekülen und Proteinen mithilfe von Fluoreszenzfarbstoffen basiert. Mit der anschließenden hochauflösenden Mikroskopie gelang es ihnen, auf Gewebeschnitten simultan sowohl die regulierende MicroRNA als auch das regulierte Protein darzustellen. Dadurch konnten sie die Beziehung auf Ebene einzelner Zellen und sogar innerhalb von Zellen genauer untersuchen. Ein prominentes Ergebnis hierbei war, dass das im Prostatakarzinom gut bekannte Tumorprotein ERG und die regulierende MicroRNA miR-145 niemals zusammen in Tumorzellen auftreten.

Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse entwickelte das Forscherteam anschließend exemplarisch ein experimentelles Therapiemodell. Hierfür wählten die Wissenschaftler eine MicroRNA (miR-143) und ein von ihr reguliertes Protein (uPAR) aus, das eine wichtige Rolle für die Tumorausbreitung spielt. In ihrem Therapiemodell zeigten sie, dass die Injektion von miR-143 ausreicht, um das Tumorwachstum entscheidend zu hemmen. In weiteren Untersuchungen wollen die Forscher diese experimentelle Therapie mit den aktuell in der Klinik angewandten Therapieformen, wie Hormonentzug oder Chemotherapie, kombinieren. Langfristig ergibt sich hier die Möglichkeit, die Behandlung von Prostatakrebs effektiver zu gestalten.

Originalpublikationen:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30933831
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31186527
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31752594