Krebs: Kupfer offenbart neue Angriffspunkte

Warum Kupfer im Kampf gegen Krebs wichtig werden kann

Damit Krebszellen im menschlichen Körper wachsen und sich ausbreiten können, benötigen sie bestimmte Proteine, die an Kupfer binden. Ein schwedisches Forschungsteam konnte nun zeigen, wie dieser Aspekt neue potenzielle Angriffspunkte im Kampf gegen Krebs offenbart.

Fachleute des schwedischen Forschungsrats stellen neuste Studienergebnisse vor, die aufzeigen, wie krebsrelevante Proteine Kupfer binden und wie diese Proteine mit anderen Proteinen interagieren. Der entdeckte Mechanismus könnte die Tür zu neuen Behandlungsansätzen gegen Krebs öffnen. Die Arbeit wurde kürzlich in dem renommierten Fachjournal „PNAS“ vorgestellt.

In Krebszellen reichert sich Kupfer an

Der Mensch braucht geringe Mengen von Kupfer im Körper, um bestimmte lebenswichtige biologische Prozesse abwickeln zu können. Wie vorherige Studien bereits gezeigt haben, reichert sich vor allem in Tumorzellen Kupfer an. Dies führte zu der Vermutung, dass Krebszellen mehr von dem Metall benötigen als gesunde Zellen.

Ein höherer Kupferspiegel geht laut der Arbeitsgruppe auch mit einer erhöhten Aktivität von Proteinen einher, die an Kupfer binden. „Diese Proteine sind daher von großer Bedeutung für das Verständnis der Krebsentstehung“, betont die Bio-Chemie-Professorin Pernilla Wittung-Stafshede von der Chalmers University of Technology in Schweden.

Ihr zufolge könnte das tiefere Verständnis über solche Proteine und deren Interaktionen zu neuen Behandlungsansätzen gegen Krebs führen.

Was Krebs tödlich macht

In den meisten Fällen sterben Menschen nicht an Krebs, weil sie einen einzigen Tumor haben, sondern weil sich Metastasen bilden, also Tochtergeschwülste, die sich im ganzen Körper ausbreiten.

Aus vorherigen Forschungsarbeiten ist bereits bekannt, dass ein Protein namens Memo1 an der Bildung von Metastasen beteiligt ist. Anhand von Versuchen mit Brustkrebszellen konnte belegt werden, dass die Fähigkeit, Metastasen zu bilden, abnimmt, wenn die Bildung von Memo1 gehemmt wird, indem das entscheidende Gen dafür inaktiviert wird.

In der aktuellen Arbeit haben die Forschenden die Verbindung zwischen Memo1 und Kupfer genauer untersuchen. Sie fanden heraus, dass das Protein Kupfer bindet, allerdings nur die reduzierte Form von Kupfer.

Memo1 schützt Krebszellen vor Kupfer-Ionen

Diese bestimmte Form von Kupfer-Ionen ist in lebenden Zellen am häufigsten zu finden. Die Ionen sind ein zweischneidiges Schwert, da sie einerseits für wichtige biologische Prozesse benötigt werden, anderseits aber auch an toxischen Redoxreaktionen beteiligt sind, die Zellen schädigen oder sogar töten können.

Wenn das Protein Memo1 jedoch an das Kupfer bindet, werden solche zellschädigenden Reaktionen unterdrückt. Die Tumorzellen scheinen dies zu nutzen, um sich vor den schädlichen Auswirkungen von Kupfer-Ionen zu schützen.

„Wir glauben, dass Memo1, indem es bei Bedarf Kupfer bindet, die Krebszellen schützt, so dass sie weiterleben und sich ausbreiten können“, bestätigt Professorin Wittung-Stafshede.

Krebs-Protein hängt sich an Kupfertransporter

Das Team machte darüber hinaus noch eine zweite wichtige Entdeckung. Memo1 ist in der Lage, an einen Komplex namens Atox1 zu binden. Dabei handelt es sich um einen Kupfertransporter in menschlichen Zellen.

Kupfer ist ein wichtiges Ziele für die Krebsforschung

In früheren Forschungsarbeiten wurde bereits dokumentiert, dass Kupfer und Atox1 entscheidend sind, damit sich Brustkrebszellen ausbreiten und Metastasen bilden können. Insgesamt legen die Erkenntnisse nahe, dass Kupfer und kupferbindende Proteine wichtige Ziele für die zukünftige Krebsforschung sowie für neue Behandlungsansätze sein könnten.

In einer nun folgenden Studie will die Arbeitsgruppe herausfinden, wo die Bindungsstelle für Kupfer-Ionen an dem Memo1-Protein ist. Zudem soll genauer untersucht werden, wie sich die An- und Abwesenheit von Kupfer auf die Entwicklung von Krebserkrankungen auswirkt.

„Wenn wir unser Grundlagenwissen über die Rolle von kupferbindenden Proteinen in Krebszellen erweitern, öffnen wir auch die Tür zu neuen Behandlungsmöglichkeiten“, resümiert Pernilla Wittung-Stafshede.

Krebszellen auh abhängig von Eisen

Dies ist bereits die zweite wichtige Studie in diesem Jahr, die eine Verbindung zwischen Metallen und Krebszellen aufzeigt. Im März 2022 berichteten Forschende der University of California, dass viele Krebszellen auf Eisen angewiesen sind.

Diese „Abhängigkeit“ von Eisen könnte den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zufolge für neuartige Therapien genutzt werden, bei denen Krebszellen gezielt zerstört werden, ohne gesunde Zellen in Mitleidenschaft zu ziehen (siehe: Krebs: Schwachstelle entdeckt – Krebszellen sind abhängig von Eisen). (vb)