Krebs zählt zu den zweithäufigsten Todesursachen. Auch wenn sich die Heilungschancen verbessert haben, sind Zeitpunkt der Erkennung, Behandlungsqualiät und die Art des Tumors entscheidend, wenn es darum geht, die Erkrankung einzudämmen und die Überlebenschancen zu verbessern. Die Wissenschaft macht immer mehr Fortschritte auf diesem Gebiet, wobei Forscher mehr über die Ursachen dieser tödlichen Krankheit herausfinden, und gezielt nach Wegen suchen, um Krebstherapien effektiver zu machen.

Bestimmte Zellmerkmale könnten helfen, die Resistenz gegen Krebstherapien besser zu verstehen

Jüngste Fortschritte bei der Analyse von Daten auf Einzelzellebene haben Biologen bei der Aufdeckung neuer Informationen über Zellen und ihr Verhalten geholfen. Ein häufig verwendeter Ansatz, der als Clustering bekannt ist, ermöglicht es Wissenschaftlern, Zellen auf der Grundlage von Merkmalen wie den einzigartigen Mustern aktiver oder inaktiver Gene oder der Nachkommenschaft sich duplizierender Zellen, die als Klone bezeichnet werden, über mehrere Generationen hinweg zu gruppieren.

Obwohl Einzelzell-Cluster zu vielen bedeutenden Erkenntnissen geführt haben, zum Beispiel zu neuen Untergruppen von Krebszellen oder der Art und Weise, wie unreife Stammzellen zu „spezialisierten“ Zellen reifen, war es den Forschern bis zu diesem Punkt nicht möglich, ihr Wissen über Genaktivierungsmuster zu vereinen mit dem, was sie über Klonlinien wussten.

Jetzt haben in Cell Genomics veröffentlichte Forschungsergebnisse zur Entwicklung von ClonoCluster geführt, einem Open-Source-Tool, das einzigartige Muster der Genaktivierung mit klonalen Informationen kombiniert. Dadurch entstehen Hybrid-Cluster-Daten, die schnell neue Zellmerkmale identifizieren können; die dann verwendet werden können, um die Resistenz gegen einige Krebstherapien besser zu verstehen.

Die Verbesserung des wissenschaftlichen Verständnisses, wie sich Zellen verhalten und differenzieren, könnte das Wissen über das Klonen von Zellen verbessern. Es könnte auch einen Einblick geben, was schief geht, wenn die Duplikation weit verbreitet ist, wie im Fall von Krebs und bestimmten Erkrankungen im Zusammenhang mit genetischen Mutationen, die durch eine Überrepräsentation von Klonzellen in einer bestimmten Zellpopulation gekennzeichnet sind.

Wie sich das Darmikrobiom auf Krebsbehandlungen auswirkt

Es ist bekannt, dass der Darm der Schlüssel zu einer guten Gesundheit ist. Es gibt jedoch auch starke Hinweise darauf, dass das Darmmikrobiom einen positiven Einfluss auf Krebstherapien haben kann. Die Darmmikrobiota spielt auch eine wichtige Rolle in der Immuntherapie. Immun-Checkpoint-Inhibitoren und Immun-Checkpoint-Blockaden sind neuartige Strategien zur Behandlung von Krebs, aber das Ansprechen auf diese Behandlungsformen variiert erheblich zwischen Menschen und Krebsarten.

Mehrere Studien haben Unterschiede in den Bakterienarten gefunden, die in Stuhlproben von Respondern und Non-Respondern gefunden wurden, was darauf hindeutet, dass unterschiedliche Mikrobiomzusammensetzungen das klinische Ansprechen beeinflussen können. Andere Studien deuten darauf hin, dass Ernährung und Probiotika sowie Antibiotika und Bakteriophagen die Zusammensetzung des Darmmikrobioms und damit die Reaktion auf eine Immuntherapie beeinflussen können.

Natron zur Verbesserung der Krebstherapie

Eine Studie von Ludwig Cancer Research konnte einen neuartigen Mechanismus identifizieren, durch den Zellen in einen Ruhezustand übergehen, wenn sauerstoffarmes Gewebe zunehmend sauer wird. Die Studie könnte erhebliche Auswirkungen auf die Krebstherapie haben: Große Schwaden solider Tumore werden oft mit Sauerstoffmangel versorgt, und Zellen in solchen Flecken gelten als Hauptquelle von Arzneimittelresistenzen und Krankheitsrückfällen.

Die in der Zeitschrift Cell veröffentlichte Studie beschreibt, wie Zellen als Reaktion auf Übersäuerung einen kritischen molekularen Schalter namens mTORC1 ausschalten, der unter normalen Bedingungen die Verfügbarkeit von Nährstoffen misst, bevor er den Zellen grünes Licht für Wachstum und Teilung gibt. Dang und seine Kollegen zeigen, dass dieses Ereignis die Proteinproduktion der Zelle herunterfährt, ihre Stoffwechselaktivität und ihre circadianen Uhren stört und sie in einen Ruhezustand versetzt. Sie zeigen auch, dass dieser säurevermittelte Effekt relativ leicht rückgängig gemacht werden kann – eine Erkenntnis, die dazu beitragen könnte, eine Vielzahl von Krebstherapien zu verbessern.

Die Forscher zeigen, dass Proteinmotoren unter sauren Bedingungen Lysosomen, die mTOR transportieren, aus dem Bereich um den Zellkern herum antreiben, wo sie sich normalerweise befinden. Dies trennt mTOR von einem für seine Aktivierung erforderlichen Protein, RHEB, das weiterhin an dieser Stelle herumhängt. Ohne eines seiner wichtigsten Aktivierungssignale bleibt mTOR inaktiv und setzt die Synthese von Proteinen – einschließlich der Komponenten der molekularen Uhr der Zelle – zusammen mit den meisten Stoffwechselaktivitäten aus.

Die Wissenschaftler entdeckten, dass Natron diesen Effekt umkehren kann. Wenn es Mäusen in ihr Trinkwasser gegeben wurde, reichte es überraschenderweise aus, um den Säuregehalt von hypoxischen Flecken in Tumoren zu neutralisieren. Dies schickte Lysosomen zurück in die Kernperipherie in Zellen – wo RHEB wartete – und stellte die Aktivität von mTOR wieder her.Die Entdeckung, dass etwas so Einfaches wie Natron möglicherweise dazu beitragen könnte, diesen Effekt umzukehren und ruhende Krebszellen für Krebstherapien anfällig zu machen, ist verblüffend.

Immun- und Virotherapie zur Krebsbekämpfung

Trotz der beeindruckenden Kraft des Immunsystems, Krankheiten entgegenzuwirken, ist Krebs nur schwer zu bekämpfen. Auch wenn unsere Immunabwehr versucht, den Körper von bösartigen Zellen zu befreien, werden seine Bemühungen häufig vereitelt, wenn die Krankheit unkontrolliert fortschreitet. Neue Forschungen zeigen, wie eine Kombination aus Immuntherapie und Virotherapie mit dem Myxomavirus Patienten mit behandlungsresistentem Krebs neue Hoffnung gibt. Onkolytische Viren könnten einen aufregenden neuen Weg der Krebstherapie darstellen. Diese Viren haben die Fähigkeit, Krebszellen zu töten, während sie gesunde Zellen unversehrt lassen. Zudem fördern sie die Fähigkeit des Immunsystems, Krebszellen zu erkennen und zu eliminieren.

Die neue Studie hebt die Fähigkeit der Immuntherapie hervor, wenn sie mit einer Virotherapie gekoppelt ist, um die Wand der Krebsresistenz zu durchbrechen, insbesondere unter Verwendung von mit Myxomen ausgestatteten T-Zellen. Das Myxom kann Krebszellen direkt anvisieren und abtöten, aber nützlicherweise kann es eine ungewöhnliche Form des T-Zell-gesteuerten Zelltods, bekannt als Autosis, induzieren. Diese Form des Zelltods verstärkt zwei andere Formen des programmierten Zelltods von Krebszellen, die durch T-Zellen induziert werden und als Apoptose und Pyroptose bekannt sind.

Die Forscher hoffen, dem Immunsystem helfen zu können, die berüchtigten Tarnungstaktiken von Krebs zu überwinden, indem sie neue experimentelle Techniken entwickeln, die zu einer Kategorie gehören, die als adoptive Zelltherapie oder ACT bekannt ist. Bei solchen Methoden wird häufig eine Ansammlung krebsbekämpfender weißer Blutkörperchen, die als T-Zellen bekannt sind, entfernt, ihre Such- und Zerstörungskapazitäten modifiziert und sie den Patienten erneut injiziert.