Archiv der Kategorie: Lunge

Lungenkrebs: Mit individuell zugeschnittenen Behandlungen länger überleben

Mon, 18 Sep 2017 10:55:00 GMT

Lange Zeit galt die Diagnose Lungenkrebs als sicheres Todesurteil. Dank neuer Diagnostik und personalisierter Behandlungsmethoden haben sich die Aussichten für Betroffene in den letzte fünf Jahren dramatisch verbessert, wie Experten auf dem Kongress der European Respiratory Society (ERS) in Mailand erklärten. Wichtig sei, stets einen Lungenfacharzt in die Behandlung mit einzubeziehen, betont die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin (DGP). Patienten sollten soweit wie möglich in einem zertifizierten Lungenkrebszentrum betreut werden.

http://idw-online.de/de/news681222

Aktiv gegen idiopathische Lungenfibrose (IPF) / FightIPF-Informationstour durch sechs deutsche Städte (FOTO)

Roche Pharma AG: Grenzach-Wyhlen (ots) – Die IPF hat eine ähnlich schlechte Prognose wie Lungenkrebs(1), dennoch sind die Erkrankung und ihre Symptome kaum bekannt. Im Rahmen der internationalen Aktionswoche IPF World Week vom 16. bis 24. September tourt die von …

Quelle:
redaktion@presseportal.de (presseportal.de) / Roche Pharma AG/ Tue, 19 Sep 2017 16:19:50 +0200

Aktiv gegen idiopathische Lungenfibrose (IPF) / FightIPF-Informationstour durch sechs deutsche Städte (FOTO)

Roche Pharma AG: Grenzach-Wyhlen (ots) – Die IPF hat eine ähnlich schlechte Prognose wie Lungenkrebs(1), dennoch sind die Erkrankung und ihre Symptome kaum bekannt. Im Rahmen der internationalen Aktionswoche IPF World Week vom 16. bis 24. September tourt die von …

http://www.presseportal.de/pm/7431/3739760

Quelle:
redaktion@presseportal.de (presseportal.de)

Wie Krebszellen die Lunge fluten

Vor allem Lungenkrebspatienten leiden an malignem Pleuraerguss, bei dem sich Flüssigkeit zwischen Lungen- und Rippenfell ansammelt. Forscher am Helmholtz Zentrum München, Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung (DZL), haben einen Mechanismus entdeckt, wie es dazu kommt. In ‚Nature Communications‘ zeigen sie zudem, dass verschiedene Wirkstoffe möglicherweise zur Behandlung geeignet sind.

 

Ein maligner Pleuraerguss (MPE) tritt häufig bei Patientinnen und Patienten mit metastasierendem Brust- beziehungsweise Lungenkrebs auf. Dabei handelt es sich um eine übermäßige Flüssigkeitsansammlung im Brustkorb zwischen Lungen- und Rippenfell, begleitet von bösartigen Zellen. Die Lunge ist von Flüssigkeit umgeben, was unter anderem zu Atemnot und Brustschmerzen (bis hin zum Tod) führen kann.

„Bisher gibt es keine effektive Therapie dagegen“, erklärt Prof. Dr. Georgios Stathopoulos, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Lungenbiologie (ILBD) und Comprehensive Pneumology Center (CPC) am Helmholtz Zentrum München. „Bei größeren Pleuraergüssen über einem Liter besteht die Behandlung meist darin, die Lunge durch eine Punktion zu entlasten.“

Krebszellen lösen Mechanismus aus

Stathopoulos und sein Team arbeiten daran, die unklaren Ursachen für den Pleuraerguss zu verstehen, um künftig dagegen vorzugehen. In der aktuellen Studie untersuchten die Wissenschaftler Krebszellen mit einer bösartigen Mutation im KRAS-Gen, die sie aus Pleuraergüssen gewonnen hatten. KRAS ist bekannt dafür, eine entscheidende Rolle für das Wachstum verschiedener bösartiger Tumoren zu besitzen.

„Wir konnten zeigen, dass diese Zellen einen Botenstoff ins Blut abgeben, der wiederum Immunzellen anlockt.* Diese wandern dann über die Milz in die Pleurahöhle ein und verursachen dort die Flüssigkeitsansammlung“, erklärt Studienleiter Stathopoulos den Mechanismus. Zusätzlich fanden die Wissenschaftler die KRAS mutierten Krebszellen in MPE-Material von Lungenkrebspatienten sowie in Zelllinien, die davon abgeleitet worden waren.

Wirkstoffe gegen Pleuraerguss getestet

Um zu überprüfen, ob das neu gewonnene Wissen in der Praxis angewendet werden könnte, testeten die Forscher zwei Wirkstoffe, die den Mechanismus an zwei verschiedenen Stellen unterbrechen: Im Versuchsmodell konnten sie zeigen, dass sowohl der KRAS Inhibitor Deltarasin** als auch ein Antiköper gegen den von den Krebszellen ausgesandten Botenstoff dem Pleuraerguss entgegenwirkten.

„Fast zwei Drittel aller MPEs sind die Folge einer Lungenkrebserkrankung. Angesichts der nach wie vor zahlreichen Raucher sind entsprechende Therapien dringend nötig“, so Stathopoulos. „Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass Medikamente gegen den von uns gefundenen Mechanismus eine Therapieoption werden könnten. Weitere Studien müssen das nun bestätigen.“

Der Lungenkrebsexperte Stathopoulos kam 2015 an das Helmholtz Zentrum München (https://www.helmholtz-muenchen.de/presse-medien/pressemitteilungen/alle-pressemi…). Er leitet zudem eine Arbeitsgruppe am Laboratory for Molecular Respiratory Cancerogenesis an der Universität von Patras in Griechenland. Die nun veröffentlichte Arbeit ist in Kooperation der beiden Arbeitsgruppen entstanden.

Weitere Informationen

* Bei dem Botenstoff handelt es sich um CCL2 (CC-Chemokinligand 2), was oft im Zusammenhang mit Entzündungen ausgeschüttet wird.

** Deltarasin verhindert den Transport des Krebsproteins KRAS zur Zellmembran.

Hintergrund:
Bereits 2015 hatte ein Team um Stathopoulos herausgefunden, dass bei Lungenkrebs sich Mastzellen in der Pleurahöhle ansammeln und dort einen Pleuraerguss erzeugen. Erste Versuche mit dem Hemmstoff Imatinib zeigte im präklinischen Modell einen verminderten Pleuraerguss und weniger Mastzellen.

Die Koautoren Malamati Vreka und Mario Pepe sind Doktoranden in der CPC Research School und Teilnehmer am Doktoranden-Ausbildungsprogramms Helmholtz Graduate School Environmental Health, kurz HELENA.

Original-Publikation:
Αgalioti, T. et al. (2017): Mutant KRAS promotes malignant pleural effusion formation. Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms15205

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören. http://www.helmholtz-muenchen.de

Das Institut für Lungenbiologie (ILBD) gehört dem Comprehensive Pneumoloy Center (CPC) an, einem Zusammenschluss des Helmholtz Zentrums München mit dem Universitätsklinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München und den Asklepios Fachkliniken München-Gauting. Ziel des CPC ist die Erforschung chronischer Lungenerkrankungen, um neue diagnostische und therapeutische Strategien zu entwickeln. Das ILBD führt mit der Untersuchung zellulärer, molekularer und immunologischer Mechanismen von Lungenerkrankungen den Schwerpunkt der experimentellen Pneumologie an. Das CPC ist ein Standort des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL). http://www.helmholtz-muenchen.de/ilbd

Das Deutsche Zentrum für Lungenforschung (DZL) ist ein nationaler Verbund, der Experten auf dem Gebiet der Lungenforschung bündelt und Grundlagenforschung, Epidemiologie und klinische Anwendung verzahnt. Standorte sind Borstel/Lübeck/Kiel/Großhansdorf, Gießen/Marburg/Bad Nauheim, Hannover, Heidelberg und München. Ziel des DZL ist es, über einen neuartigen, integrativen Forschungsansatz Antworten auf offene Fragen in der Erforschung von Lungenkrankheiten zu finden und damit einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Prävention, Diagnose und Therapie zu leisten. http://www.dzl.de

Ansprechpartner für die Medien:
Abteilung Kommunikation, Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg – Tel. +49 89 3187 2238 – Fax: +49 89 3187 3324 – E-Mail: presse@helmholtz-muenchen.de

Fachlicher Ansprechpartner:
Prof. Dr. Georgios Stathopoulos, Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Comprehensive Pneumology Center, Max-Lebsche-Platz 31, 81377 München – Tel. +49 89 3187 4846 – E-Mail: stathopoulos@helmholtz-muenchen.de

Zu dieser Mitteilung finden Sie die folgenden Bilder:
Das Bild zeigt isolierte Zellen aus einem Pleuraerguss. Die Krebszellen unten tragen mutiertes KRAS.

Quelle:

Informationsdienst Wissenschaft – idw – Pressemitteilung
Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, Sonja Opitz, Abteilung, 19.05.2017 09:58

 

Knochenmetastasen verstehen – Ansätze zur besseren Diagnose und Therapie

In den kommenden drei Jahren fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ein überregional konzipiertes Netzwerk aus Tumor- und Knochenforschern. Deren Ziel ist es, die Entstehung von Knochenmetastasen besser zu verstehen. In diesem Schwerpunktprogramm unter Koordination der Hochschulmedizin Dresden sollen Schlüsselmechanismen der Knochenbesiedlung durch Tumoren und die sich anschließende Kommunikation zwischen den Zellen aufgeklärt werden. Das Ziel ist: neue Ansätze zur Prävention und Therapie von Knochenmetastasen zu finden. Dazu stehen den Wissenschaftlern künftig insgesamt sechs Millionen Euro zur Verfügung.
„Es ist allzu oft Realität, dass wir Patientinnen und Patienten in unserer Sprechstunde sehen, die ihre Tumorerkrankung bereits vor Jahren beziehungsweise Jahrzehnten erfolgreich besiegt haben. Dann kommt es plötzlich, die Krankheit ist fast schon vergessen, zu Knochenmetastasen, also der Tumor hat gestreut, ist herangewachsen und hat den Knochen zumindest teilweise zerstört“, sagt Professor Lorenz Hofbauer, Knochenspezialist und Leiter des UniversitätsCentrums für Gesundes Altern am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden. Besonders betroffen sind Patientinnen und Patienten mit den beiden häufigsten Tumorerkrankungen von Mann und Frau. Brustkrebserkrankungen und auch das Prostatakarzinom metastasieren bevorzugt in den Knochen. „Die Diagnose kommt dann nach zehn bis fünfzehn Jahren – ein Schock.“ Genau diese Situation ist für den Arzt Professor Hofbauer die Motivation, sich schon viele Jahre mit dem Phänomen der Knochenmetastasen zu beschäftigen.

Knochenmetastasen sind eine schwerwiegende Spätkomplikation vieler Tumorerkrankungen. Schon zu Beginn der Erkrankung siedeln sich vereinzelte zirkulierende Krebszellen (circulating tumor cells; CTC) im Knochenmark an, wo sie sich erst nach Jahren zu Metastasen entwickeln.

Bislang sind die Aussichten einer Heilung sehr gering. Denn wenn eine Knochenmetastase erkannt wird, ist das immer ein Zeichen dafür, dass der Tumor schon fortgeschritten ist. Das heißt, die Betroffenen haben eine hohe Tumorlast – viele Tumorzellen, die sich eben auch schon im Knochen angesiedelt haben. „Natürlich gibt es Möglichkeiten der Behandlung”, sagt Lorenz Hofbauer, “man kann operieren, man kann eine Chemotherapie durchführen, auch eine Strahlentherapie. Es gibt auch Medikamente. Aber es ist tatsächlich so, dass bei Knochenmetastasen weniger von einer Heilung gesprochen wird, der Fokus ist hin zur Linderung verschoben.” Denn hat der Tumor in den Knochen gestreut, dann haben die Tumorzellen bereits zu einem Ungleichgewicht zwischen Knochenabbau und Knochenaufbau und so zu einer massiven Zerstörung geführt.

Die Herausforderung für die Wissenschaftler um Professor Hofbauer ist es, jetzt schneller zu sein als die Tumorzellen und die Mechanismen zu verstehen, warum diese Zellen sich über Jahre verstecken können, bis sie einen Teilungsimpuls bekommen. „Wir gehen davon aus, dass hormonelle Veränderungen, ein Vitamin D Mangel oder genetische Ursachen ursächlich sein könnten und eine Informationskaskade in Gang setzen“, sagt Professor Hofbauer. Ein Aspekt, den die Wissenschaftler derzeit schon untersuchen. In den nächsten Jahren geht es auch darum, dass man Antworten auf weitere Fragen findet: Warum metastasieren ausgerechnet Brust- und Prostatakrebszellen in den Knochen? Wie schaffen es die Zellen, sich unbemerkt vom Immunsystem zu verstecken? Welche Informationen sind erforderlich, damit sich Tumorzellen in der Zirkulation maximal anpassen können? Wie schaffen sie es, auch unter Sauerstoffmangel zu überleben? Wie finden die Zellen im Körper überhaupt den Knochen und damit wohl eines der besten Verstecke vor einer Chemotherapie? Was versetzte sie in eine Art Winterschlaf und was weckt sie auf?

Damit diese Fragen beantwortet werden können, haben Tumor- und Knochenforscher aus Hamburg, Lübeck, Erlangen und Würzburg die µBone-Initiative ins Leben gerufen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft würdigt das große translationale Potenzial des Konsortiums mit einer Bewilligung des Forschungsvorhabens.

Meldung online unter: https://tu-dresden.de/med/der-bereich/news/knochenmetastasen-verstehen-ansaetze-…
Bild: Prof. Dr. med. Lorenz Hofbauer, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus. © Thomas Albrecht, UKD.

Kontakt:
Prof. Dr. Lorenz Hofbauer
Bereich Endokrinologie, Diabetes und Knochenerkrankungen
Medizinische Klinik 3
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der TU Dresden
Email: theresa.reiche@uniklinikum-dresden.de
Tel.: 0351-458 3173
Weitere Informationen finden Sie unter
https://tu-dresden.de/med/der-bereich/news/knochenmetastasen-verstehen-ansaetze-zur-besseren-diagnose-und-therapie-deutsche-forschungsgemeinschaft-bewilligt-das-schwerpunktprogramm-ubone-zu-knochen-und-krebs
Zu dieser Mitteilung finden Sie die folgenden Bilder:
Prof. Lorenz Hofbauer

Informationsdienst Wissenschaft – idw – Pressemitteilung
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden, Konrad Kästner, 05.05.2017 13:13

 

Möglicher Angriffspunkt für Krebstherapien entdeckt

Die Hemmung des Enzyms RIOK1 könnte das Tumorwachstum und die Metastasenbildung stoppen

Ein internationales Team um Dr. Florian Weinberg aus der Gruppe von Prof. Dr. Tilman Brummer vom Institut für Molekulare Medizin und Zellforschung (IMMZ) der Universität Freiburg, der klinischen Pathologie und Medizin I des Universitätsklinikums und dem Kinghorn Cancer Centre/Garvan Insitute in Australien hat einen neuen Ansatz gefunden, mit dem sich das Tumorwachstum bei Krebserkrankungen möglicherweise stoppen lässt. Wie die Forscherinnen und Forscher herausfanden, kooperiert das Enzym RIOK1 mit dem RAS-Protein, das in Tumoren häufig mutiert ist und somit das Wachstum von Tumoren und die Ausbildung von Metastasen fördert. An diesen sekundären Tumoren, die der Primärtumor streut, falls er nicht rechtzeitig entfernt wird, sterben die meisten Krebspatientinnen und Krebspatienten. Mithilfe so genannter Inhibitoren könnte es gelingen, die Enzymaktivität von RIOK1 zu hemmen und das Fortschreiten der Erkrankung einzudämmen. Das Team veröffentlichte seine Resultate im Fachjournal „EBioMedicine“.

Krebserkrankungen sind durch Genmutationen charakterisiert, welche unkontrolliertes Wachstum körpereigener Zellen zur Folge haben und so zur Tumorentstehung führen. Die meisten Behandlungen kombinieren operative Eingriffe, um dem Tumor zu entfernen, mit Chemo- oder Strahlentherapie, die beide darauf abzielen, schnell wachsende Zellen zu hemmen. Als Ergänzung oder Alternative kommen spezifische Inhibitoren zum Einsatz. Diese Wirkstoffe hemmen die Aktivität von schädlichen Proteinen und Enzymen, die durch im Tumor mutierte Gene produziert werden. Speziell für RAS-getriebene Tumore gibt es jedoch bislang nur mangelnde Behandlungsmöglichkeiten. Von solchen Tumoren sind etwa 30 Prozent aller Krebspatienten betroffen. Daher ist es von großem Interesse, neue Wege zu finden, um auf RAS einzuwirken.

Die Forscher untersuchten unter anderem das Wachstumsverhalten von RAS-mutierten menschlichen Lungen-, Brust-, und Darmkrebszellen mittels Zellkultur- und Tiermodellen. Es gelang ihnen jeweils, diese Zellen genetisch so zu verändern, dass sie nicht mehr in der Lage waren, RIOK1 zu produzieren. Mit diesem Ansatz, der die Effekte eines RIOK1-Inhibitors nachahmt, verringerten sie das Wachstum und die Aggressivität der Krebszellen. Besonders bei den Tiermodellen beobachteten die Forscher, dass die veränderten Zellen nicht mehr in der Lage waren, Metastasen zu bilden. RIOK1 gehört zu den Proteinkinasen, einer Familie von Enzymen, die in der Krebstherapie mittels Inhibitoren bereits oft erfolgreich gehemmt werden. Daher nehmen die Forscher an, dass ähnliche Hemmstoffe, welche die Enzymaktivität von RIOK1 unterbinden, in absehbarer Zeit entwickelt werden könnten. Zusätzlich könnte RIOK1 ermöglichen, den weiteren Verlauf von Lungen- und Brustkrebserkrankungen besser vorherzusagen: Die Forscher beobachteten bei Patienten mit schlechteren Prognosen eine verstärkte Produktion von RIOK1 im Tumorgewebe.

Allerdings werden den Forschern zufolge weitere Arbeiten nötig sein, um RIOK1 als eine Zielstruktur für die Krebstherapie zu bestätigen. Wichtig sei etwa, den genauen Mechanismus aufzuklären, wie das Enzym Krebswachstum und Metastasierung fördert. Zudem sei es unumgänglich, Inhibitoren an Modellorganismen zu testen, bevor die Wirkstoffe in klinischen Studien erprobt werden können. Erste Untersuchungen der Forscher an Fadenwürmern und menschlichen Zellen haben gezeigt, dass gesunde Körperzellen nicht oder nur teilweise von einem RIOK1-Verlust betroffen sind, weil diese nicht auf das Enzym angewiesen sind. Dagegen wären Krebszellen in ihrem Wachstum und in ihrer Fähigkeit, neue Tumore zu streuen, gehemmt.

Die Arbeit wurde vom Exzellenzcluster BIOSS Centre for Biological Signalling Studies und dem Sonderforschungsbereich 850 „Kontrolle der Zellmotilität bei Morphogenese, Tumorinvasion und Metastasierung“ der Universität Freiburg gefördert.

Originalveröffentlichung:
The Atypical Kinase RIOK1 Promotes Tumor Growth and Invasive Behavior.
Florian Weinberg, Nadine Reischmann, Lisa Fauth, Sanaz Taromi, Justin Mastroianni, Martin Köhler, Sebastian Halbach, Andrea C. Becker, Niantao Deng, Tatjana Schmitz, Franziska Maria Uhl, Nicola Herbener, Bianca Riedel, Fabian Beier, Alexander Swarbrick, Silke Lassmann, Jörn Dengjel, Robert Zeiser, Tilman Brummer
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ebiom.2017.04.015

Kontakt:
Dr. Tilman Brummer
Institut für Molekulare Medizin und Zellforschung
Albert-Ludwigs- Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-9610
E-Mail: tilman.brummer@zbsa.de

Informationsdienst Wissenschaft – idw – Pressemitteilung
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau, Rudolf-Werner Dreier, 05.05.2017 11:21

 

Tödliches Nanopaket für Krebszellen

Hybrides Nanomaterial zerstört hypoxische Krebszellen durch gezielte Freisetzung von reaktiven Radikalen

Krebstherapien mit reaktiven Sauerstoffspezies sind in den Regionen von Tumoren mit geringer Sauerstoffkonzentration häufig unwirksam. Amerikanische Wissenschaftler haben jetzt ein hybrides Nanomaterial entwickelt, das durch Hitzeaktivierung in Tumorzellen eine Vorstufe für freie Radikale freisetzt. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, zerstören die freien Radikale die Zellkomponenten auch unter Sauerstoffmangel und induzieren dadurch den Zelltod (Apoptose). Die Freisetzung der Substanz am Zielort und ihre Wirkung können präzise gesteuert werden.

Viele etablierte Behandlungsmethoden von Krebs basieren auf der Erzeugung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), die bei den Tumorzellen den Zelltod einleitet. Allerdings muss dafür Sauerstoff vorhanden sein, und hypoxische (Sauerstoffmangel-) Regionen im Tumorgewebe überleben häufig ROS-Behandlungen. Younan Xia am Georgia Institute of Technology und der Emory University in Atlanta (USA) und sein Team haben daher eine Strategie entwickelt, um eine Substanz, die nach gezielter Aktivierung in Radikale zerfällt, in Zellen einzuschleusen, wo sie diese nach einem ROS-ähnlichen Mechanismus auch unter hypoxischen Bedingungen zerstören kann.

Wie die Autoren erläutern, wurden sie auf der Suche nach einer Verbindung, die genügend Radikale produziert, im Bereich der Polymerchemie fündig. Dort ist die Azo-Verbindung AIPH ein bekannter Polymerisationsstarter, der Alkylradikale freisetzt. In medizinischen Anwendungen führte AIPH zu DNA-Schädigungen und zu Lipid- und Protein-Peroxidationen, auch wenn kaum freier Sauerstoff zur Verfügung stand. Zunächst muss dafür aber das empfindliche AIPH in die Zellen im Gewebe hineingebracht werden. Die Wissenschaftler verwendeten daher Nanokäfige, deren Hohlräume sie mit Laurinsäure füllten. Dieses so genannte „Phase-Change-Material“ (PCM) kann als Trägermaterial für AIPH dienen. Befindet sich der Nanokäfig im Zielgewebe, heizt eine Bestrahlung mit einem Nahinfrarot-Laser diese Nanokäfige auf, sodass das PCM schmilzt und seine AIPH-Fracht freisetzt. Das AIPH zerfällt sofort in freie, hochreaktive Radikale.

Dass dieses Konzept funktioniert, bewies das Team mit einer Reihe von Experimenten an unterschiedlichen Zellsorten. An roten Blutkörperchen wurde erhebliche Hämolyse beobachtet. Lungen-Krebszellen nahmen die Nanoteilchen auf und erlitten durch die Freisetzung des Radikalstarters schweren Schaden. Aktinfilamente zogen sich zusammen und aggregierten. Und die Lungen-Krebszellen wurden, unabhängig von der Sauerstoffkonzentration, erheblich in ihrem Wachstum eingeschränkt.

Obwohl die Autoren zugeben, dass „die Wirksamkeit durch Optimierung der Komponenten und der Bedingungen noch verbessert werden muss“, zeigten sie deutlich, wie ihr Hybridsystem Zellen unabhängig vom Sauerstoffgehalt effektiv abtötete. Diese Strategie könnte für die Nanomedizin, die Krebs-Theranostik und alle Anwendungen interessant sein, bei denen es auf die gezielte Freisetzung einer Substanz mit überragender räumlicher und zeitlicher Auflösung ankommt.

Angewandte Chemie: Presseinfo 16/2017

Autor: Younan Xia, Georgia Institute of Technology (USA), http://www.nanocages.com/

Link zum Originalbeitrag: https://doi.org/10.1002/ange.201702898

 

Informationsdienst Wissenschaft – idw – Pressemitteilung
Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V., Dr. Karin J. Schmitz, 04.05.2017 13:07

 

Krebsdiagnose mit Atemluft

Neuer Test zur Früherkennung von Lungenkrebs misst kleinste Veränderungen in der Zusammensetzung des Atems

„Tief einatmen – und wieder ausatmen“ – so könnte ein Test auf Lungenkrebs in Zukunft aussehen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben ein Verfahren entwickelt, das die Erkrankung bereits im frühen Stadium erkennen kann. Dazu untersuchten sie Atemproben auf Spuren von RNA-Molekülen, die durch Krebswachstum verändert sind. In einer Untersuchung an gesunden Probanden und Krebspatienten konnte der Atemtest den Gesundheitsstatus von 98 Prozent der Teilnehmer korrekt bestimmen. Es soll nun zusammen mit Lizenzpartnern so weiterentwickelt werden, dass er für die Lungenkrebsdiagnose eingesetzt werden kann.

Die meisten Lungenkrebspatienten sterben fünf Jahre, nachdem die Erkrankung bei ihnen diagnostiziert wurde. Einer der Hauptgründe dafür ist der schleichende und weitgehend beschwerdefreie Beginn der Erkrankung, der oft unbemerkt bleibt. In den USA werden Hochrisikogruppen, wie etwa starke Raucher, daher routinemäßig im Computertomografen untersucht. Dabei können jedoch Patienten fälschlich als krank eingestuft werden.

Gemeinsam mit Kooperationspartnern haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung nun einen Atemtest entwickelt, der deutlich präziser ist. Bei ihrer Untersuchung lag der Test mit der Diagnose Lungenkrebs in neun von zehn Fällen richtig. Damit hat die Methode eine derart hohe Trefferquote, dass sie im Klinikalltag zur Früherkennung angewendet werden könnte.

Die Forscher haben dazu RNA-Moleküle analysiert, die vom Lungengewebe in die Atemluft abgegeben werden und die sich zwischen gesunden Probanden und Lungenkrebspatienten unterscheiden. Im Gegensatz zur DNA ist die RNA nämlich nicht in jeder Zelle gleich. Aus einem DNA-Abschnitt können mehrere RNA-Varianten, und damit auch unterschiedliche Proteine entstehen. In gesunden Zellen liegen solche Varianten in einem bestimmten Verhältnis vor. Die Wissenschaftler haben entdeckt, dass das GATA6- und das NKX2-Gen RNA-Varianten bilden, die sich hinsichtlich ihrer Menge zwischen entarteten und gesunden Zellen unterscheiden. Die Krebszellen gleichen dabei Lungenzellen im Embryonalstadium.

Die Forscher haben eine Methode entwickelt, mit der sie die RNA-Moleküle isolieren können. Diese kommen im Atem nämlich nicht nur in geringen Mengen, sondern häufig auch in kleine Teile zerstückelt vor. Anschließend untersuchten sie die Zusammensetzung der RNA bei Probanden mit und ohne Lungenkrebs und berechneten aus diesen Daten ein Modell zur Diagnose der Erkrankung. In einem Test an 138 Probanden mit bekanntem Gesundheitszustand konnte der Test 98 Prozent der Patienten mit Lungenkrebs identifizieren. Bei 90 Prozent der entdeckten Auffälligkeiten handelte es sich tatsächlich um Krebs.

„Die Atemluft-Analyse könnte die Erkennung von Lungenkrebs in frühen Stadien einfacher und zuverlässiger machen, sie wird die herkömmlichen Verfahren aber nicht völlig ersetzen können“, sagt Guillermo Barreto, Arbeitsgruppenleiter am Max-Planck-Institut in Bad Nauheim. „Er kann jedoch ergänzend eingesetzt werden, um frühe Krebsstadien besser zu erkennen und die falsch-positive Diagnosen zu reduzieren.“

Die Wissenschaftler werden an den bevorstehenden umfangreichen klinischen Studien mitarbeiten. Außerdem suchen sie zusammen mit der Technologietransferorganisation Max-Planck-Innovation Lizenzpartner, die den Atemlufttest bis zur Marktreife weiterentwickeln und vermarkten. Darüber hinaus wollen die Forscher RNA-Profile auch zur Früherkennung anderer Erkrankungen nutzen. So könnten kleinste Veränderungen, gleich einem RNA-Fingerabdruck des Gewebes, kranke Zellen verraten und eine schnelle Behandlung ermöglichen.

Originalpublikation:
Mehta et al.
Non-invasive lung cancer diagnosis by detection of GATA6 and NKX2-1 isoforms in exhaled breath condensate.
Embo Molecular Medicine (DOI 10.15252/emmm.201606382)

Ansprechpartner:
Dr. Matthias Heil
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
Telefon:+49 6032 705-1705
E-Mail: matthias.heil@mpi-bn.mpg.de

Dr. Guillermo Barreto
Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
Telefon:+49 6032 705-259
E-Mail: guillermo.barreto@mpi-bn.mpg.de

 

Informationsdienst Wissenschaft – idw – Pressemitteilung
Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., Dr. Harald Rösch, 21.04.2017 11:06

IARC verschärft Risikoeinschätzung: Schweißrauche sind krebserregend bei Menschen

Im Jahr 1989 war die Beweislage noch dünn. Aufgrund von „geringen Belegen bei Menschen“ kam die damalige Expertengruppe der IARC zu dem Schluss: Rauch, der beim Metallschweißen entsteht, ist als „möglicherweise karzinogen“ einzustufen. Für eine finale Entscheidung in die eine oder andere Richtung reichte die Datenlage jedoch nicht aus. Bis jetzt. Eine von der IARC einberufene Expertengruppe, zu der auch Wolfgang Ahrens vom Leibniz-Institut für Epidemiologie und Präventionsforschung – BIPS gehörte, wertete im März 2017 alle publizierten wissenschaftlichen Studien aus und legte sich fest: Schweißrauche sind krebserregend für den Menschen. Arbeitsschutzbehörden weltweit müssen nun reagieren.
Die IARC veröffentlicht regelmäßig ihre neuesten Erkenntnisse in Form von Monografien zu Krebsrisiken. Darin teilt sie die untersuchten Substanzen in Gruppen ein: Gruppe 1 – karzinogen für Menschen, Gruppe 2A – wahrscheinlich karzinogen, Gruppe 2B – möglicherweise karzinogen, Gruppe 3 – nicht eingestuft, Gruppe 4: wahrscheinlich nicht karzinogen. Seit 1989 waren Schweißrauche in Gruppe 2B eingeordnet. Im März 2017 trat in Lyon nun eine 17-Köpfige IARC-Evaluationsgruppe zusammen, um die Krebsrisiken des Schweißens auf Basis der aktuellen Datenlage neu zu bewerten.

Nach Schätzung der IARC gelten etwa 11 Millionen Menschen weltweit als Berufsschweißer. Zusätzlich sind weltweit etwa 110 Millionen Arbeiterinnen und Arbeiter regelmäßig den beim Schweißen entstehenden Expositionen ausgesetzt. Dazu gehören Rauche, Gase, ultraviolette Strahlung und elektromagnetische Felder. Bereits 2012 stufte die Agentur die beim Lichtbogenschweißen entstehende intensive UV-Strahlung als karzinogen für Menschen ein. Auch diese Einstufung wurde jetzt bestätigt. Damit gilt es als erwiesen, dass die beim Lichtbogenschweißen entstehende UV-Strahlung Augenmelanome verursacht.

„Die Einstufung von UV-Licht in die höchste Risikostufe konnten wir klar bestätigen“, sagt Wolfgang Ahrens, Leiter der Abteilung Epidemiologische Methoden und Ursachenforschung am BIPS und Experte für berufliche und umweltbedingte Krebserkrankungen. „Eine ganze Reihe von Studien zeigt bei Menschen, die an Schweißarbeiten beteiligt sind, ein bis zu zehnfach höheres Risiko für die Entstehung von Augenmelanomen. Und das trotz der nahezu flächendeckenden Anwendung von Schutzmasken.“ Wer beispielsweise bei Schweißarbeiten an Straßenbahngleisen als Passant zufällig einen Blick auf einen Lichtbogen wirft, ist oft minutenlang davon geblendet. Geschieht dies regelmäßig – etwa bei Personen, die bei den Arbeiten assistieren – werden deren Augen mit den entsprechend möglichen Folgen dauerhaft geschädigt.

Gefährlicher Rauch

Rauch entsteht beim Schweißen, weil Metalle über ihren Schmelzpunkt hinaus erhitzt werden: Die Metalle verdampfen und kondensieren zu winzig feinen Partikeln, die ohne spezielle Schutzmaßnahmen vom Arbeitspersonal eingeatmet werden. „Die verfügbaren epidemiologischen Studien zeigen ganz klar ein erhöhtes Lungenkrebsrisiko bei Personen, die selbst Schweißen“, erläutert Wolfgang Ahrens. „Ein im Vergleich zu anderen Bevölkerungsgruppen erhöhter Tabakkonsum oder ein häufigerer Kontakt mit Asbest – wie dies zum Beispiel in der Vergangenheit häufig im Schiffbau der Fall war – konnten diese Effekte nicht erklären. Darüber hinaus gibt es einen positiven Zusammenhang zwischen Schweißen und Nierenkrebs, der allerdings nicht deutlich genug ausfiel, um eine eindeutige Bewertung zu erlauben. Daher wurde dieser Zusammenhang mit der Einstufung 2B – möglicherweise karzinogen für die Niere – bewertet.“

Insgesamt war die in Lyon diskutierte Beweislast für die lungenkrebserzeugende Wirkung von Schweißrauchen erdrückend – unabhängig davon, welches Schweißverfahren angewendet und welche Art von Metall geschweißt wurde. Auch die Datenlage für die Verursachung von Augenmelanomen durch die UV-Strahlung beim Lichtbogenschweißen war eindeutig. Entscheidend für diese Bewertungen war schließlich die Einschätzung der Epidemiologinnen und Epidemiologen im Team. „Es reicht in der Regel für eine finale Entscheidung nicht aus, wenn ein erhöhtes Risiko nur bei Versuchstieren auftritt und im Labor anhand von menschlichen Zellkulturen nachweisbar ist“, sagt Wolfgang Ahrens. „Es muss auch ein eindeutiger Zusammenhang beim Menschen nachweisbar sein. Und genau diesen haben wir klar gesehen.“

Behörden müssen reagieren

Die Hochstufung von Schweißrauchen in „Gruppe 1 – karzinogen für Menschen“ wird Folgen haben. „Die Monografien der IARC sind die wichtigste Referenz weltweit für entsprechende Arbeitsschutzregeln. Sie sind allerdings keine verbindliche Vorgabe für entsprechende Gesetzesänderungen. Dennoch sehe ich dringenden Handlungsbedarf zum Schutz von Berufsschweißerinnen und Berufsschweißern und anderem Personal, das regelmäßig schweißt“, sagt der Epidemiologe. „Schon heute kommen in Deutschland Rauchabsaugvorrichtungen zum Einsatz. Diese werden aber vor allem an stationären Schweißstationen verwendet. Bei der Arbeit im Feld wird dagegen meist nur dann mit mobilen Geräten abgesaugt, wenn beim Schweißen die schon lange als krebserzeugend geltenden Chrom- und Nickelverbindungen frei werden. Nun müssen die Verantwortlichen bei jedweder Exposition gegenüber Schweißrauchen aktiv werden. Wenn Rauch entsteht, ist die Gesundheit der Schweißerinnen und Schweißer generell in Gefahr. Zu ihrem Schutz muss der Rauch effektiv abgesaugt werden – auch wenn dies höhere Kosten und höheren Aufwand bedeutet.“

Hintergrund IARC

Die International Agency for Research on Cancer (IARC) – zu Deutsch: Internationale Agentur für Krebsforschung – ist eine Einrichtung der Weltgesundheitsorganisation WHO. Die IARC hat ihren Sitz im französischen Lyon und fördert die internationale Zusammenarbeit in der Krebsforschung. Die interdisziplinäre Agentur führt die Expertise aus den Bereichen Epidemiologie, Laborforschung und Biostatistik zusammen, um Ursachen von Krebs zu identifizieren und Strategien zur Krebsprävention zu entwickeln. Sie koordiniert die Forschung zwischen den beteiligten Staaten und Organisationen und fördert gezielt Aktivitäten in Niedriglohnländern. Regelmäßig veröffentlicht die IARC aktuelle Forschungsergebnisse in Form von Monografien zu Krebsrisiken, nimmt jedoch keinen direkten Einfluss auf die nationale Gesetzgebung etwa im Hinblick auf den Arbeitsschutz.

Kontakt:

Leibniz-Institut für Präventionsforschung und Epidemiologie – BIPS
Pressestelle
Nils Ehrenberg
Tel.: 0421/218-56780
E-Mail ehrenberg(at)bips.uni-bremen.de

Das BIPS – Gesundheitsforschung im Dienste des Menschen

Die Bevölkerung steht im Zentrum unserer Forschung. Als epidemiologisches Forschungsinstitut sehen wir unsere Aufgabe darin, Ursachen für Gesundheitsstörungen zu erkennen und neue Konzepte zur Vorbeugung von Krankheiten zu entwickeln. Unsere Forschung liefert Grundlagen für gesellschaftliche Entscheidungen. Sie klärt die Bevölkerung über Gesundheitsrisiken auf und trägt zu einer gesunden Lebensumwelt bei.
Das BIPS ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, zu der 91 selbstständige Forschungseinrichtungen gehören. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.600 Personen, darunter 9.500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,7 Milliarden Euro.

Quelle:

Informationsdienst Wissenschaft – idw – Pressemitteilung
Leibniz-Institut für Präventionsforschung und Epidemiologie – BIPS, Nils Ehrenberg, 19.04.2017 11:53