Fluoreszierende Sonde TiY markiert selektiv Tumor-initiierende (Stamm)Zellen

20.02.2018

Tumorstammzellen, auch als Tumor Initiating Cells (TICs) bezeichnet, scheinen Rückfälle nach Strahlen- und Chemotherapien zu verursachen, indem einzelne überlebende TICs einen neuen Tumor wachsen lassen. Außerdem scheinen sie Hauptverantwortliche für die Bildung von Metastasen zu sein. Eine effektive Tumortherapie muss daher darauf abzielen, auch die TICs möglichst umfassend abzutöten. Dazu wäre es hilfreich, eine Sonde zu haben, die diese Krebsstammzellen markiert und damit sichtbar macht. Obwohl es bereits Markierungsmöglichkeiten für einige Krebsarten gibt, die auch die damit verbundenen TICs erkennen, fehlt es bisher noch an einer universellen und dennoch selektiven Sonde für Krebsstammzellen.

Dem Team von der Agency for Science Technology and Research (A*STAR), Singapur, der Pohang University of Science and Technology, Korea, sowie weiteren singapurischen und koreanischen Forschungseinrichtungen ist dies jetzt offenbar gelungen. Sie konnten zeigen, dass ihre neue fluoreszierende Sonde TICs unterschiedlichen Ursprungs selektiv zu markieren vermochte. Dabei stammten die TICs aus so verschiedenen Tumoren, wie der Prostata, der Niere, der Brust, der Eierstöcke, der Lunge, des Zentralen Nervensystems, des Darms sowie aus Melanomen. Gesunde Zellen und Zellen aus dem Haupttumor wurden dagegen nicht markiert. In hoher Konzentration zeigte der Farbstoff sogar eine deutliche Cytotoxizität gegenüber TICs, während andere Zellen kaum beeinträchtigt wurden.

Die Forscher fanden heraus, dass ihre Sonde „TiY“ (Tumor initiating cell probe Yellow) spezifisch Vimentin, ein Molekül des Zytoskeletts, erkennt. Vimentin reichert sich in Epithelzellen an, wenn diese sich in mesenchymale Zellen „umwandeln“. Die Sonde erfasst also den Prozess der epithelialen-mesenchymalen Transition (EMT), der als wichtiger Prozess bei der Tumormetastasierung gilt. Epithelzellen sind polar aufgebaut, d.h., die zum unterliegenden Gewebe und die nach außen bzw. zum Lumen gerichteten Seiten unterscheiden sich. Sie sind fest in ihren Zellverband integriert. Bei ihrer Umwandlung in mesenchymale Zellen verlieren sie ihre Polarität, lösen sich aus dem Zellverband und können wandern. Dieser Vorgang spielt auch eine wichtige Rolle bei der Embryonalentwicklung und der Wundheilung - aber eben auch bei der Metastasierung von Tumoren.

Als erste Fluoreszenz-Sonde für TICs könnte TiY ein wertvolles Werkzeug für die Visualisierung und Isolierung von TICs sein und bei der Entwicklung von Tumortherapeutika helfen, die auf Vimentin abzielen und auf diese Weise Rezidive verhindern könnten.

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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29377425