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Krebs möglicherweise durch Blockierung zweier Enzyme nicht mehr unsterblich
Wissenschaftler der EPFL haben zwei Enzyme identifiziert, die die Chromosomen gegen oxidativen Stress und Verkürzung schützen. Ihre Blockierung könnte eine neue Strategie zur Telomerase-Inhibition für die Krebsbekämpfung darstellen. Die Telomerase ist das Enzym, das Tumore unsterblich macht.
Vor der Zellteilung wickeln sich die langen DNA-Ketten der Zelle eng umeinander, um Strukturen zu bilden, die wir als Chromosomen kennen. Mit dieser Form kann das genetische Material der Zelle vor physischen und chemischen Schäden geschützt werden.
Die Chromosomenenden werden als Telomere bezeichnet. Hierbei handelt es sich um spezielle Strukturen, die bei jeder Zellteilung repliziert werden müssen. Die vollständige Replizierung der Telomere bis ans Ende der Chromosomen erfordert jedoch auch besondere, aber begrenzte Mechanismen. Ausserdem reagieren die Telomere sehr sensibel auf oxidativen Stress, der ihre Replikationsfähigkeit beeinträchtigt.
Deshalb werden sie im Laufe der Zeit immer kürzer, was die Lebensdauer der Zellen begrenzt. Die Verkürzung der Telomere ist die Hauptursache der Zellalterung.
«Bisher waren die Versuche zur Blockierung der Telomerase im Tumor klinisch nicht wirksam. Die Entdeckung der beiden zusammenwirkenden Enzyme ebnet nun jedoch den Weg für die indirekte Blockierung der Telomerase.»
Ansatzpunkte für die Krebsbehandlung
Joachim Lingner und Wareed Ahmed von der Abteilung von Prof. Lingner an der EPFL (UPLIN) haben zwei antioxidative Enzyme entdeckt, deren kombinierte Wirkung die Oxidation der Telomer-DNA an den Chromosomenenden verhindert. Wenn die beiden Enzyme PRDX1 und MTH1 in den Krebszellen gestört werden, verkürzen sich die Telomere der Zellen bei jeder Teilung und verschwinden letztlich ganz.
Einer der vielversprechenden Ansatzpunkte bei der Krebsbehandlung ist die Telomerase. Dieses Enzym verhindert normalerweise die Verkürzung der Telomere in den Keim- und Stammzellen, was die Entwicklung fördert. Es ist jedoch auch in den Krebszellen sehr aktiv, weil es ihre Telomere intakt hält und sie praktisch unsterblich macht. Die Arbeit der beiden Wissenschaftler zeigt, dass die Telomerase aufgrund der Störung der Enzyme PRDX1 und MTH1 die Verkürzung der Telomere nicht mehr verhindert.
Bisher waren die Versuche zur Blockierung der Telomerase im Tumor klinisch nicht wirksam. Die Entdeckung der beiden zusammenwirkenden Enzyme ebnet nun jedoch den Weg für die indirekte Blockierung der Telomerase. «Statt das Enzym selbst zu blockieren, zielen wir auf sein Substrat, d.h. das Ende des Chromosoms, damit die Telomerase es nicht verlängern kann», erklärt Joachim Lingner.