Sensor misst Wirksamkeit von Medikamenten

In Krebs­zellen befinden sich Signalwege, die darauf hinweisen, wie bösartig ein Tumor ist. Ein Team um den Biotech­no­logen Manfred Ogris von der Uni Wien hat jetzt einen Sensor entwi­ckelt, der die Aktivität dieser Signalwege anhand von leuch­tenden Molekülen messen kann. Davon kann schluss­endlich abgeleitet werden, wie der Tumor auf verschiedene Substanzen anspricht. Mit dieser Methode werden sowohl bereits bestehende Chemo­the­ra­peutika als auch neue Wirkstoffe getestet, was zur Entwicklung von neuen Medika­mente führen kann. Die Studie erscheint aktuell in PLOS ONE.

Da diese Signalwege besonders bei chemo­re­sis­tenten Tumoren aktiv sind, können wir nun gezielt nach Wirkstoffen suchen, die das Potential haben diese Resistenz zu durch­brechen. (M. Ogris, Uni Wien)

In resis­tenten Krebs­zellen werden oft Signalwege aktiv, die ansonsten nur in der Embryo­nal­ent­wicklung und in manchen Stamm­zellen aktiv sind. Die Aktivität dieser Signalwege geht in vielen Tumoren mit deren Bösar­tigkeit und ihrer Resistenz gegen Chemo­the­ra­peutika einher. Das Team um Manfred Ogris vom Department für Pharma­zeu­tische Chemie hat nun einen biolo­gi­schen Sensor entwi­ckelt, mit dem drei zentrale Signalwege – nämlich wnt, notch und hedgehog – simultan in Zellen gemessen werden können.

Mit leuch­tenden Molekülen Tumor­zellen untersuchen

Um die Aktivität der Signalwege sichtbar zu machen, haben die Forscher*innen jene Enzyme verwendet, die auch in Leucht­käfern und Tiefsee­or­ga­nismen Licht erzeugen. Die Erstau­torin Julia Maier hat dazu die Gene von diesen Enzymen in einem Plasmid, also einem ringför­migen DNA-Molekül, kombi­niert und mit Genschaltern aktiviert.

Neue Krebs­me­di­ka­mente entdecken

Nach der Aktivierung wurden die Zellen unter­schied­lichen Behand­lungen ausge­setzt: Neue und poten­tiell wirksame Krebs­me­di­ka­mente wurden an ihnen getestet, aber auch solche Substanzen, die bisher noch nicht als Krebs­the­ra­peutika beschrieben wurden. Ob die die Signalwege durch die Substanzen beein­flusst werden, konnten die Forscher*innen durch das Licht­signal testen.

Das Besondere an dieser Techno­logie ist, dass die Aktivität der drei Signalwege gleich­zeitig gemessen werden kann. Die Forscher*innen um Gruppen­leiter Haider Sami stellten eine klare Inter­aktion zwischen den Signal­wegen nach der Behandlung der Zellen fest. »Da diese Signalwege besonders bei chemo­re­sis­tenten Tumoren aktiv sind, können wir nun gezielt nach Wirkstoffen suchen, die das Potential haben diese Resistenz zu durch­brechen«, sagt Ogris.

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