Wissenschaftliche Erläuterung

1995 entdeckte ich während meiner Forschertätigkeit am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg das Gen TKTL1 (transketolase-like-1). Das TKTL1-Gen hat Ähnlichkeit zu dem erst einige Jahre zuvor entdeckten Transketolase-Gen TKT. Es stellt eine Genduplikation des TKT-Gens dar, das im Anschluss wesentliche Sequenzänderungen erfahren hat. Ich konnte zeigen, dass das TKTL1-Gen bei einem Teil der untersuchten Krebsgewebe aktiviert war, während das TKT-Gen und das TKTL2-Gen nicht aktiviert wurden. Des Weiteren konnte in Studien gezeigt werden, dass die Aktivierung des TKTL1-Gens mit einer schlechten Prognose dieser Krebspatienten einhergeht. Dies deutete auf eine wichtige Rolle des TKTL1-Gens für das Krebswachstum und die Resistenz gegenüber Standardtherapien hin.
Diese Ergebnisse wurden 2006 im British Journal of Cancer veröffentlicht. Die kausale Rolle des TKTL1-Gens für Krebszellen konnte in späteren Untersuchungen von Internationalen Forschergruppen wie der Johns Hopkins University als auch des Deutschen Krebsforschungszentrums in Heidelberg bewiesen werden. Mittels RNAi-Experimenten – also der gezielten Hemmung der Proteinbildung – konnte in fünf internationalen Studien gezeigt werden, dass das TKTL1-Gen in der Tat eine entscheidende Rolle für Krebszellen einnimmt.

Was bewirkt das TKTL1-Gen?

Neben der entscheidenden Rolle des TKTL1-Gens für Krebszellen konnte inzwischen die Forschungsgruppe von Prof. Rogler, Universität Zürich die Funktion des TKTL1-Gens für gesunde Zellen mittels knockout-Experimenten aufzeigen. TKTL1 stellt einen Schutzmechanismus für gesunde Zellen dar, insbesondere, wenn diese unter Stress geraten. Mit Hilfe von TKTL1 kann eine Zelle ihren Stoffwechsel umschalten und schützt sich so vor Radikalen und dem Zelltod.

Diesen natürlichen Schutzmechanismus können auch Krebszellen nutzen, um sich vor Chemo- und Strahlentherapie zu schützen. Die Folge: Krebszellen mit diesem Stoffwechsel sind resistent gegen diese Therapien, da Radikale unterdrückt bzw. neutralisiert werden und die Auslösung des programmierten Zelltodes (Apoptose) unterdrückt wird.

Das DKFZ und zahlreiche andere Forschungsgruppen haben die Therapieresistenz TKTL1-positiver Krebszellen mit ihren Arbeiten bestätigt . Auch bei modernen zielgerichteten Therapien wie Imatinib (Glivex®) führt TKTL1 zu einer Resistenz. Ebenso wurde bei Krebszellen, die den TKTL1-bedingten Vergärungsstoffwechsel zeigen, eine Therapieresistenz gegenüber Paclitaxel (Taxol®) und Cisplatin nachgewiesen.

Auch die Johns Hopkins University, eines der weltweit führenden Institute auf dem Sektor der Onkologie, hat die Bedeutung von TKTL1 erkannt und aufgrund der eigenen Forschungsergebnisse TKTL1 als wichtiges Proto-Onkogen eingestuft.

Der von mir verfolgte Therapieansatz zur Durchbrechung der Therapieresistenzen wurde bisher von vielen als abwegig abgetan. Inzwischen wird dies von führenden Krebsforschern anders gesehen. In der renommierten medizinischen Fachzeitschrift Nature Reviews Cancer wurde diese Strategie der Reaktivierung eines normalen Stoffwechsels in Krebszellen als wichtiger therapeutischer Ansatz dafür beschrieben, wie Krebszellen wieder empfindlich für Chemo- und Strahlentherapien gemacht werden können. Das TKTL1-Gen und dessen wichtige Bedeutung für diesen therapeutischen Ansatz wurde explizit genannt.

Darüber hinaus beschreiben Forscher um Robert A. Gatenby, (früher University of Arizona, Tucson, Arizona (USA), jetzt Moffitt Cancer Center, Tampa, Florida (USA)), dass die Ignorierung von Resistenzen keine Heilung ermöglicht und dass stattdessen nach der Therapie “der Netto-Effekt ist, dass es zu der Entwicklung einer neuen Form von Krebs kommt, die jetzt hoch resistent gegenüber der bisherigen und ähnlichen Behandlungsstrategien ist.“

Resistenz gegenüber Strahlen- und Chemotherapien ist der entscheidende Faktor, der über den Erfolg einer Heilung entscheidet. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, ob sich Resistenzen vor und während der Therapie zuverlässig messen lassen.

Nutzen der Forschungen

Ein großer Schritt auf dem Weg zur Erkennung von Therapieresistenzen gelang dem Rhönklinikum in Bad Berka. Hier wurde in einer großen Studie überprüft, wie zuverlässig der EDIM-TKTL1-Bluttest mit der erhöhten Zuckeraufnahme in Tumoren und Metastasen korreliert. Mit hoher Sensitivität und Spezifität konnte mittels dieses einfach durchzuführenden Bluttestes die erhöhte Zuckeraufnahme in Tumoren und Metastasen gemessen werden. Da diese erhöhte Zuckeraufnahme auch ein klares Zeichen für Resistenz darstellt, kann damit die Krebstherapie besser auf die individuelle Situation des Patienten eingestellt werden und Resistenzen früher erkannt werden.

Damit steht neu ein wichtiges diagnostisches Testverfahren zur Verfügung, das nicht nur Resistenzen erkennt; selbst Therapieerfolge lassen sich aktuell überwachen. Damit lässt sich bereits schon nach 4 Wochen überprüfen, ob eine Krebstherapie erfolgreich den gefährlichen Vergärungsstoffwechsel in Krebszellen hemmt.