Mit Fettzellen den Krebs aushungern 

Krebszellen teilen sich schneller als normale Zellen und müssen in einer hypoxischen, nährstoffarmen Mikroumgebung zurechtkommen, weshalb sie ihren Stoffwechsel angepasst haben. Sie haben im Vergleich zu anderen Zellen einen deutlich erhöhten Nährstoffbedarf. Daher zielen therapeutische Ansätze darauf ab, die Nährstoffzufuhr zu kappen und somit das Tumorwachstum zu hemmen. 

US-amerikanischen Forschenden ist dies nun mit gentechnisch modifizierten Fettzellen gelungen, die sie in die Nähe von Tumoren implantierten. Mit diesem Ansatz konnten sie das Tumorwachstum von fünf verschiedenen Krebsarten hemmen. Die Ergebnisse erschienen vor Kurzem im Fachmagazin »Nature Biotechnology«.

Im Körper gibt es drei verschiedene Arten von Fettzellen: weiße, braune und beige. Während die weißen Fettzellen vor allem Fett als Energiereserven speichern, verbrennen braune Fettzellen Nährstoffe und wandeln die freigewordene Energie in Wärme um. Braunes Fettgewebe spielt vorwiegend im Säuglingsalter eine Rolle und ist im Erwachsenenalter weniger wichtig. Beige Fettzellen sind eine Art Mischform aus weißem und braunem Fett, die natürlicherweise in weißem Fettgewebe vorkommen, aber auch im Labor aus weißen Fettzellen durch genetische Modifikation hergestellt werden können. Wird das Gen für UCP1  hochreguliert,  färben sie sich beige und erzeugen auch Wärme .  

Das Team um Erstautor Dr. Hai P. Nguyen von der University of California in San Francisco modifizierte mithilfe der speziellen Gentechnologie CRISPR-Aktivierung (CRISPR/a) weiße Fettzellen, sodass sie UCP1 überexprimieren und zu beigen Fettzellen werden. Anschließend implantierten die Forschenden die modifizierten, stark Kalorien-verbrauchenden Zellen in die Nähe von verschiedenen Tumoren, um diese auszuhungern. In In-vitro-Versuchen, im Mausmodell und an Tumoroiden konnte das Team zeigen, dass das Tumorwachstum von Brust-, Darm-, Pankreas- und Prostatakrebszellen tatsächlich gehemmt wird. Dabei war nicht entscheidend, dass die beigen Fettzellen in die unmittelbare Nähe des Tumors platziert wurden. Der Ansatz funktionierte auch in der näheren Tumorumgebung.

Zudem konnten die Forschenden zeigen, dass sich der Ansatz tumorspezifisch anpassen lässt. So sind bestimmte Formen des Pankreaskarzinoms zum Beispiel auf Uridin angewiesen, wenn Glucose knapp ist. Die  Wissenschaftler modifizierten Fettzellen dahingehend, nur Uridin zu verbrennen und auch hiermit ließ sich das Wachstum der Krebszellen hemmen. 

»Die Fettzellen können im Labor leicht manipuliert und sicher wieder in den Körper verpflanzt werden. Das macht sie zu einer attraktiven Plattform für eine zelluläre Therapie einschließlich Krebs«, sagte Seniorautor Professor Dr. Nadav Ahituv in einer Mitteilung der Universität. Ihre Fähigkeit, Krebs auch dann zu bekämpfen, selbst wenn sie sich nicht in unmittelbarer Nähe von Tumoren befinden, könne von unschätzbarem Wert sein, wenn es um schwer zugängliche Krebsarten wie dem Glioblastom geht.

Die Autoren sehen das Potenzial der modifizierten Fettzellen noch lange nicht ausgeschöpft. So könnten sie auch dahingehend modifiziert werden, dass sie bei Personen mit Diabetes den Blutzucker messen und Insulin freisetzen. Denkbar sei auch, dass sie bei Eisenspeicherkrankheiten überschüssiges Eisen aufnehmen. »Nach oben gibt es für diese Zellen keine Grenzen«, sagt Ahituv.