Von Fruchtfliegen etwas über menschlichen Krebs lernen

Wissenschaftler in Singapur und Spanien haben neue Einblicke in die Aktivität eines Tumorsuppressorproteins in Fruchtfliegen gewonnen, die zum Verständnis einiger menschlicher Krebsarten beitragen könnten. Die Studie, erschienen in PLOS-Biologiekönnte Forscher schließlich zu neuen Krebsbehandlungen und Prävention führen.

Wissenschaftler der Duke-NUS Medical School arbeiteten mit Kollegen des Instituts für biomedizinische Forschung des Barcelona Institute of Science and Technology, des Genome Institute of Singapore und der NUS zusammen, um ein menschliches Tumorsuppressorprotein namens Parafibromin zu untersuchen. Die normalen Aktivitäten von Parafibromin verhindern die Entwicklung von Tumoren, aber Mängel in diesen Aktivitäten wurden mit mehreren Krebsarten in Verbindung gebracht, darunter Hyperparathyreoidismus-Kiefertumor-Syndrom und Brust-, Magen-, Darm- und Lungenkrebs. Bisher war die genaue Rolle des Proteins bei Gesundheit und Krankheit im Nervensystem unbekannt.

Obwohl Fruchtfliegen und Menschen sehr unterschiedlich zu sein scheinen, stellen Forscher oft fest, dass wichtige molekulare Signalwege, Signal- und Kontrollsysteme von vielen Arten gemeinsam genutzt werden und früh in der Evolution einer Vielzahl von Organismen entstanden sind.

„Da Hyrax – ein evolutionär verwandtes Protein – das Analogon von Parafibromin ist, haben wir es in der Entwicklung von Gehirnzellen in Drosophila-Fruchtfliegen als ersten Schritt zu einem besseren Verständnis untersucht“, sagte Dr. Deng Qiannan, Erstautor der Studie und Forschungsstipendiat mit dem Programm Neuroscience and Behavioral Disorders (NBD) an der Duke-NUS.

„Wir haben entdeckt, dass das Hyrax-Protein eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung des zentralen Nervensystems von Drosophila spielt, und daher glauben wir, dass Parafibromin auch beim Menschen eine ähnliche Funktion erfüllen kann“, sagte Dr. Cayetano Gonzalez, ein Co-Autor der Studie und Leiter des Zellteilungslabors am Institut für biomedizinische Forschung, Barcelona.

Die Ergebnisse enthüllten zuvor unentdeckte Funktionen des Proteins bei der Kontrolle der Zellpolarität – der asymmetrischen Organisation von Proteinen – in den Stammzellen, die reife Nervenzellen hervorbringen. Es wurde festgestellt, dass der Verlust der Hyrax-Funktion zu einem übermäßigen Wachstum neuraler Stammzellen im Drosophila-Gehirn führt. Dies wurde mit Einflüssen auf Zellstrukturen, die Zentrosomen genannt werden, die die Zellteilung koordinieren, und mit der Regulierung von zwei anderen bekannten Tumorsuppressorproteinen, Polo- und Aurora-A-Kinasen, in Verbindung gebracht.

„Der Verlust der Zellpolarität und zentrosomale Anomalien sind Kennzeichen menschlicher Krebserkrankungen“, sagte Professor Wang Hongyan, der entsprechende leitende Autor der Studie und stellvertretender Direktor des NBD-Programms am Duke-NUS. „Diese überraschenden neuen Erkenntnisse könnten für das Verständnis der Rolle von Parafibromin bei Krebserkrankungen beim Menschen, vielleicht besonders im Gehirn, sehr relevant sein.“

Es bedarf weiterer Forschung, um zu untersuchen, ob diese Ergebnisse bei Fruchtfliegen auf Parafibromin beim Menschen angewendet werden können, und das Forschungsteam hat bereits mit neuen Untersuchungen zu diesem Ziel begonnen.

„Die Umsetzung wissenschaftlicher Grundlagenforschung in Entdeckungen von klinischer Bedeutung ist ein vorrangiges Ziel der medizinischen Forschung. Professor Wang und ihre Kollegen haben einen sehr interessanten ersten Schritt unternommen, der eines Tages Auswirkungen auf die Krebsbehandlung und -prävention haben könnte“, sagte Professor Patrick Casey, Senior Prodekan für Forschung an der Duke-NUS.