Sobald ein Primärtumor die ersten Metastasen gebildet hat, wird es schwer, einen Krebspatienten noch zu retten. Während primäre Tumorzellen noch einer Therapie zugänglich sind, sind metastasierende Zellen kaum mehr zu kontrollieren. Damit eine Zelle Metastasen absiedeln kann, muss sie erst die Fähigkeiten erlangen, sich aus dem Zellverband zu lösen, Gewebe zu durch-dringen, sich mit dem Blut in andere Körperbereiche transportieren zu lassen, in denen sie sich dann wieder ansiedeln und unkontrolliert vermehren kann. Das alles kann sie nur, wenn sich ihre zellspezifischen Eigenschaften ändern. Das gelingt ihr etwa im Rahmen der sogenannten Epithelial-mesenchymalen Transition (EMT) – einem Übergang, in dessen Verlauf Zellen ihren epithelialen Charakter gegen mesenchymale Fähigkeiten eintauschen. Mehrere Untersuchungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass Signalwege, die diesen Übergang begünstigen, einen wesentlichen Beitrag zur Invasivität und Metastasierung von Zellen leisten.
Eine Therapie muss darauf abzielen, Krebszellen diese Fähigkeiten wieder zu entziehen. Die gesamten molekularen Prozesse, die zur Bildung von Metastasen beitragen, werden allerdings immer noch nicht ausreichend verstanden. Um die kritischen Ereignisse zu erfassen, hat man verglichen, welche Gene bei primären Tumorzellen des Menschen und welche bei entsprechenden metastasierenden Zellen aktiv sind. Beide Zellgruppen unterscheiden sich durch ein bestimmtes Genexpressionsmuster – die sogenannte Expressionssignatur der Metastase. Primäre Krebszellen mit einem solchen Expressionsprofil sind ein verlässlicher Indikator für eine schlechte Prognose, das heißt, man kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgehen, dass diese Zellen auch metastasieren werden.
Das Wissenschaftlerteam überträgt nun diese Erkenntnisse auf das Nichtkleinzellige Bronchialkarzinom (NSCLC), das relativ schlecht auf Chemotherapie anspricht. Die Untersuchungen werden an einem Krankheitsmodell aus genetisch gut untersuchten NSCLC-Zelllinien durchgeführt. Um Ansatzpunkte für eine Therapie zu finden, wird überprüft, in wieweit bestimmte genetische Veränderungen Tumorzellen in die Lage versetzen, in Gewebe einzudringen. Man geht davon aus, dass es einen Mechanismus gibt, der Tumorzellen, die eine Therapie überstanden haben, die Fähigkeit zur Invasivität und Metastasenbildung verleiht. Daher wird analysiert, in wieweit sich im Verlauf einer Therapie, in der für das Tumorwachstum wichtige Signalwege gehemmt werden, in den Zellen Genaktivitäten verändern. Dabei interessieren sich Prof. Ullrich und Prof. Reinhardt vor allem für die zellulären Signalwege, die über Rezeptoren von Wachstumsfaktoren wie EGFR, FGFR oder HGFR aktiviert werden und von denen man annimmt, dass sie über einen EMT-Übergang die Invasivität und Metastasierung von Zellen fördern. In wieweit die als kritisch identifizierten Signalwege wirklich für die kanzerogenen Eigenschaften der Zellen verantwortlich sind, wird durch Versuche überprüft, in denen man austestet, ob man die Invasivität der Tumorzellen und deren Metastasierung durch eine Inaktivierung dieser Wege unterbinden kann. Die Ergebnisse sollen schließlich noch anhand von humanen Lungenkarzinomproben überprüft werden. Die Wissenschaftler hoffen so eine Vorstellung davon zu bekommen, an welchen Faktoren eine Therapie ansetzen muss, um die Bildung von Metastasen zu unterbinden oder gar zu verhindern.