Stress führt zu gefährlicher Vielfalt in Krebszellen – Neue Studie!

Zürich, Schweiz - Forschungsergebnisse der Universität Zürich zeigen, wie Stress die Evolution von Krebszellen in Echtzeit beeinflusst. Mit einer neu entwickelten Mikroskopiemethode können Wissenschaftler jetzt live beobachten, wie sich Krebszellen unter verschiedenen Stressfaktoren verändern und neue genetische Varianten entwickeln. Diese Erkenntnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht.

Forschende haben entdeckt, dass Krebszellen unter Stress nicht nur kurzfristige Reaktionen zeigen, sondern auch langfristige genetische Veränderungen durchlaufen. Stressfaktoren, wie chemische Wirkstoffe, die die DNA-Verdopplung stören, sowie Strahlung, die DNA-Schäden verursacht, führen dazu, dass die Zellen unterschiedlichste Tochterzellen bilden. Diese erhöhte genetische Vielfalt kann die Resistenz gegen Therapien erheblich steigern, wie vol.at berichtet.

Die Methode der Echtzeitbeobachtung

Die neue Mikroskopiemethode kombiniert hochentwickelte Bildsegmentierung mit CRISPR-basierter Genomeditierung. Forschende haben two Proteine mit fluoreszierenden Markierungen versehen: eine zur Verfolgung der DNA-Verdopplung und eine zur Kennzeichnung von DNA-Schäden, die durch Stressfaktoren entstehen. Diese Technik ermöglicht es, die zelluläre Heterogenität über mehrere Zellgenerationen hinweg zu verfolgen, was zuvor nur schwer möglich war. Merula Stout, eine Doktorandin der UZH und Co-Erstautorin der Studie, hebt hervor, dass diese Beobachtungen entscheidende Einblicke in die Anpassungsmechanismen von Krebszellen geben.

Die Studienergebnisse zeigen, dass sich Krebszellen bei Stress nicht mehr synchron verhalten. Dies führt dazu, dass Unterschiede in der DNA-Verdopplung und der Eiweißproduktion vermehrt auftreten. Stress hat langfristige Auswirkungen auf die Vielfalt innerhalb von Zellpopulationen, was sowohl die Entstehung von Krankheiten wie Krebs begünstigen als auch Anpassungsmöglichkeiten fördern kann, wie bionity.com erläutert.

Folgen und Ausblick auf zukünftige Therapien

Besonders die Entstehung von Polyploidie, einem Zustand, in dem Zellen mehrere Kopien ihres Genoms aufweisen, ist für die Forschung von Interesse. Polyploidie erhöht die genetische Komplexität und ermöglicht schnellere Anpassungen. Dies kann gleichzeitig eine Herausforderung für die Wirksamkeit von Therapien darstellen, da die Prozesse, die zu einer erhöhten Vielfalt führen, gleichzeitig auch Resistenzmechanismen gegen Medikamente fördern. Andreas Panagopoulos, Co-Erstautor der Studie, betont, dass das Verständnis dieser Mechanismen es in Zukunft ermöglichen könnte, Therapien besser anzupassen und möglicherweise die Entstehung von Polyploidie gezielt zu beeinflussen.

Mit dem Ziel, die Methode weiter auszubauen und zu automatisieren, weist das Forschungsteam darauf hin, dass hierfür ein hoher Durchsatz und große Datenmengen notwendig sind. Diese moderne Herangehensweise könnte grundlegende Veränderungen in der Art und Weise bewirken, wie wir die Entwicklung von Krebszellen verstehen und bekämpfen. Die Kombination aus innovativer Technologie und umfassenden Forschungsergebnissen lässt auf neue Ansätze in der Krebstherapie hoffen, wie news.uzh.ch informiert.