Einen bedeutsamen Mechanismus, wie aus Stammzellen die erst vor Kurzem entdeckten Tumorstammzellen werden können, haben Wissenschafter um Jürgen Knoblich vom Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) aufgespürt, heißt es in einer Aussendung des Wissenschaftsfonds FWF. Das Fehlen eines einzigen Eiweißkörpers (Proteins) in Stammzellen reicht, um im Organismus eine Katastrophe auszulösen.
Um die molekularen Mechanismen in Tumor-Stammzellen aufzuklären, haben die Molekularbiologen zuerst gewöhnliche Stammzellen unter die Lupe genommen. Stammzellen haben im Gegensatz zu den spezialisierten Zellen das ewige Leben, sie bleiben stets teilungsfähig. Spezialzellen sind mehr oder weniger hoch spezialisiert, etwa als Haut- oder Nervenzellen. Sie erfüllen ihre Aufgabe, altern und werden dann entsorgt.
Den Mechanismen auf der Spur
Damit das Verhältnis zwischen Stamm- und Spezialzellen stimmt, sind Regulierungsmechanismen am Werk, die bisher nicht völlig aufgeklärt sind. Zahlreiche Wissenschaftergruppen weltweit arbeiten daran, da man hier einen der Knackpunkte für das Verständnis der Krebsentstehung auf molekularer Basis vermutet. In gewöhnlichen Stammzellen des Nervensystems von Fruchtfliegen wird die Vermehrung der Stammzellen durch ein Protein namens "Brat" reguliert, fanden die Forscher nun heraus.
Im Detail bestimmt Brat nach der Zellteilung einer Stammzelle das Schicksal der dabei entstehenden Tochterzellen. In einer Tochterzelle ist Brat vorhanden und diese entwickelt sich zu einer Körperzelle. In der anderen Tochterzelle fehlt Brat und diese Zelle bleibt eine Stammzelle und kann weiter Nachschub liefern. Gleichzeitig verhindert Brat in der Körperzelle die weitere Zellteilung.
In einem weiteren Schritt wollte Knoblich herausfinden, was passiert, wenn Brat in beiden Tochterzellen fehlt. Daher wurde das Protein im Modellorganismus Fruchtfliege ausgeschaltet, das Ergebnis verlief weitgehend erwartungsgemäß: Es trat quasi ungehinderte Zellvermehrung ein. Das IMBA-Team beobachtete eine rasante Zunahme der neuralen Stammzellen, sie bildeten schließlich einen Tumor, der sich im gesamten Körper der Fliege ausbreitete.
