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Neues aus dem ILM

Überschüssige Hepsin-Aktivität stresst Prostatakarzinomzellen – ein Schlüssel zur Präzisionstherapie von Tumoren?

Viele Studien zeigen, dass die Protease Hepsin in Prostatatumoren verstärkt aktiv ist und hier, sowie auch in anderen Krebsarten, die Metastasierung fördert. Gleichzeitig ist Hepsin in den Metastasen selbst dann oft nicht mehr nachweisbar, und eine sehr starke Präsenz von Hepsin in Tumoren geht mit einer zum Teil besseren Prognose für die Patienten einher. Die Hintergründe dieses auch als „Hepsin-Paradox“ bezeichneten Phänomens waren bisher weitestgehend unklar.

Wissenschaftler der AG Biologie des ILM konnten nun in Zusammenarbeit mit Kollegen aus der Urologie des Universitätsklinikums Ulm sowie aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg das Hepsin-Paradox näher charakterisieren: Eine überschüssige Aktivität von Hepsin korrelierte in Zellen des Prostatakarzinoms mit einer zunehmenden Internalisierung des ansonsten auf der Zelloberfläche lokalisierten Enzyms. Innerhalb der Zelle verursacht Hepsin dann Stressreaktionen, die u.a. zu einem verstärkten Abbau von Zellbestandteilen durch Autophagie führen. Eine Unterdrückung dieser Prozesse durch bekannte und teilweise bereits klinisch angewendete Wirkstoffe führte zu einer verstärkten Wachstumshemmung in Tumorzellen mit hoher Hepsin-Konzentration. Bisher galt die spezifische Inhibition der proteolytischen Aktivität als zielführende Strategie in der Präzisionstherapie Hepsin-positiver Tumoren. Die neuen Ergebnisse legen nun nahe, dass die oben genannten Wirkstoffe ebenfalls zur gezielten Wachstumshemmung solcher Tumoren verwendet werden können.

Die Ergebnisse des durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts wurden in der Fachzeitschrift Cell Death & Disease veröffentlicht (https://www.nature.com/articles/s41419-019-1830-8). In Folgeprojekten mit Partnern aus dem Universitätsklinikum Ulm und dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz sollen die bisher in experimentellen Tumoren identifizierten Mechanismen zukünftig in Patientenproben verifiziert und gleichzeitig eine auf Hepsin ausgerichtete Präzisionstherapie mittels nanodimensionierter Medikamententräger erforscht werden.


Konfokale Fluoreszenzmikroskopie: Prostatakarzinomzellen
mit starker Hepsin-Aktivität weisen den Autophagiemarker LC3 auf.