Proteine als Signalgeber – Gestörte Zellkommunikation

Professor Axel Ullrich erhielt den mit 120.000 DM dotierten Robert-Koch-Preis für seine Verdienste in der Tumorforschung und der Entwicklung neuer Medikamente gegen Krebs.

Professor Axel Ullrich, Direktor am Max-Planck-Institut für Biochemie, Martinsried
Professor Axel Ullrich, Direktor am Max-Planck-Institut für Biochemie, Martinsried

Ullrich entdeckte unter anderem den Zellrezeptor HER2 , der bei manchen Formen von Brustkrebs vermehrt auftritt. HER2 kann Krebszellen zum Wachstum anregen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen entstand das Medikament Trastuzumab, das unter dem Handelsnamen Herceptin® vom Pharmakonzern Roche angeboten wird. Es hemmt spezifisch den HER2-Rezeptor und konnte in einer Studie die Überlebenszeit von Patientinnen mit Brustkrebs verbessern. Allerdings lässt die Wirkung nach einiger Zeit stark nach. Scheinbar finden die Krebszellen einen Weg, der Wirkung des Medikamentes zu entgehen.

Ullrich forscht deshalb an einer Erweiterung dieses therapeutischen Ansatzes. Der Zellrezeptor HER2 sendet Signale ins Zellinnere, sobald ein passender Bindungspartner an den Rezeptor andockt. Die Signalübertragung erfolgt dabei durch eine chemische Veränderung von Proteinen im Zellinneren: Durch Kinasen werden Phospatreste angehängt oder abgespalten. Dies ändert die Form der Proteine und reguliert so ihre Aktivität.

Mit Hilfe dieser Kinasen steuern Zellen auch Zellteilung und Wachstum. In Tumorzellen sind diese Teilungssignale gestört; wenn es nun gelänge, diese Signale gezielt zu beeinflussen, könnten sehr spezifische Krebsmedikamente möglich werden. Dies ist eine der Strategien, die Ullrich verfolgt: „Wir wissen heute, dass fast alle in Krebszellen veränderten oder gestörten Gene in diese Gruppe gehören.“ Die Grundlagenforschung zu Zellsignalwegen ist daher das zweite Hauptaufgabengebiet von Ullrich.
Tumorzellen locken ein Blutgefäß an
Tumorzellen locken ein Blutgefäß an

Ein ebenfalls vielversprechender Ansatz betrifft die Fähigkeit von größeren Tumoren, sich selbst mit Blut und dadurch mit Nährstoffen zu versorgen. Auch hier entdeckte Ullrich einen Rezeptor, der die Hormonsignale ins Innere der Gefäßzellen weiterleitet. Mit der Entwicklung eines Wirkstoffs, der diesen Rezeptor hemmt, schuf Ullrich das erste so genannte Anti-Angiogenese-Medikament. Es wird derzeit in Studien getestet.

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