Forschungsdurchbruch: Leipziger Biophysiker entdecken, wie sich Krebszellen durch Tumor-Gewebe quetschen

Es ist ein Weilchen her, aber man kann es sich noch vorstellen: wie sich Menschen in einer überfüllten Kneipe aneinander vorbei drängeln. Ungefähr so geht es auch in einem Tumor-Gewebe zu, haben Leipziger Forscher jetzt herausgefunden. Die Entdeckung gilt als bahnbrechend, denn damit lässt sich voraussichtlich ein Krebs-Marker entwickeln, um Patienten viel gezielter als bisher zu untersuchen und zu behandeln. Durchbruch in der Forschung zur Verbreitung von Krebszellen: Ein Team von Biophysikern der Universität Leipzig um Professor Josef Alfons Käs hat gemeinsam mit Kolleginnen der Leipziger Uniklinik für Frauenheilkunde und der US-Uni Syracuse nachgewiesen, wie sich Zellen verformen, um sich in dichten Tumor-Geweben zwischen ihren Nachbarzellen durchzuquetschen. „Sie verhalten sich ähnlich wie Menschen in einer Bar“, erklärt Käs. „Bei geringen Dichten können sie sich frei bewegen.“ Dagegen werde in vollen Kneipen jedes Vorwärtskommen schwierig, „aber selbst in einer überfüllten Bar können sie sich immer noch durchdrücken, wenn sie sich seitwärts drehen. Genau diesen Effekt sehen wir in Tumor-Geweben.“ Im Experiment haben die Wissenschaftler des Peter-Debye-Instituts für Physik der weichen Materie beobachtet, wie bewegliche Zellen gemeinsam das Tumor-Gewebe verflüssigen – ein Durchbruch in der Forschung zur Verbreitung von Krebszellen und zugleich die Grundlage für das erste Verfahren, mit dem sich anbahnende Metastasen bereits im Tumor nachweisen lassen. Bisher ging man davon aus, dass die Masse dort so sehr mit Zellen überfüllt und dicht ist, dass Bewegungen physikalisch unmöglich sind. In Gewebeproben von Patientinnen der Leipziger Uniklinik offenbarten sich jedoch sowohl feste als auch flüssige Zellcluster. Unter dem Mikroskop sahen die Forscher mit Hilfe fluoreszenter Einfärbung in Echtzeit, wie sich Zellen und ihre Kerne stark deformierten, um sich durch das Gewebe zu quetschen. Marker für die metastatische Aggressivität eines Tumors: Und noch mehr: Die flüssigen Gewebeteile waren voll mit solchen länglichen, deformierten Zellen. Nun soll eine klinische Studie ermitteln, inwieweit derlei mikroskopische Bilder in Zukunft als Marker für die metastatische Aggressivität eines Tumors zum Einsatz kommen können und überdies zeigen, wo genau sich Krebszellen vermehren und von wo aus sie gestreut werden. „Wir müssen jetzt untersuchen, ob die flüssigen Regionen die Tumor-Aggressivität vorhersagen“, erläutert Physik-Doktorand Steffen Grosser, der wie sein ebenfalls promovierender Kollege Jürgen Lippoldt maßgeblich an der ersten Studie beteiligt war. Eines der führenden Fachjournale, „ Physikal Review X “, hat die Forschungsergebnisse kürzlich veröffentlicht. Von mwö