Last Updated on 15. Februar 2022 by Jacek

Krebsstammzellen, Tumorstammzellen,
Cancer Stem Cells

Eine Stammzelle, Stem Cell,  ist eine Art von „Urzelle“ in unserem Körper, die sich unbegrenzt vermehren kann und alle Zelltypen bilden kann: zum Beispiel Hautzellen, Muskelzellen, Nervenzellen, Blutzellen. Stammzellen können sich vermehren und Tochterzellen mit den gleichen oder differenzierten Eigenschaften bilden.

Stammzellen wurden bislang in 20 Organen des menschlichen Körpers nachgewiesen (z.B. im Knochenmark).

Die Zellen innerhalb eines Tumors haben unterschiedliche Eigenschaften. Es sieht so aus, dass nur wenige von ihnen dazu in der Lage sind Metastasen zu ausbilden. Man bezeichnet sie als „Metastasen-initiierende Zellen“ oder Metastasen-Stammzellen.
Oft wird dabei auch über „Index Tumor“ gesprochen.

Index Tumor ist der Anteil von Karzinom, der meistens aggressiv ist und Metastasen bildet.

Es kann ein sehr kleines Areal in dem ursprünglichen Tumor sein.
Es spricht viel dafür, dass es sich dabei um sogenannte Tumorstammzellen handelt. Das sind Zellen innerhalb eines Tumors, von denen hauptsächlich das Krebswachstum ausgeht. Sie können sich unbegrenzt teilen und so einen ganzen Tumor ausbilden.

Krebsstammzellen Cancer Stem Cells (CSC)

entwickeln sich vermutlich aus normalen Stammzellen, die mutieren.
Sie haben ähnliche Eigenschaften wie normale Stammzellen, nur dass sie bösartige Zellen produzieren, die der normalen zellulären (Zellulär Bedeutung: die Zellen betreffend) Kontrolle entgehen.
Krebsstammzellen teilen sich selten und sind deshalb unempfindlich gegenüber konventionellen Therapien (Chemotherapeutika/Bestrahlungstherapien).

Auch Krebsstammzellen sind nicht unsterblich, können aber über Jahrzehnte hinweg Nachschub an reifen Tumorzellen liefern. Krebsstammzellen ruhen zumeist, teilen sich selten und entgehen dadurch der Wirkung vieler Krebstherapien.

Bei der Entstehung von Krebsstammzellen aus normalen Stammzellen spielen Entzündungsprozesse eine wichtige Rolle. Dabei wird kappaB Faktor  (NF-kappaB) aktiviert, was führt zur Hemmung der Apoptose (programmierter Zelltod) und zur „Unsterblichkeit“ der Zellen.

Kanadische Forscher fanden auch im Blut gesunder Menschen genetisch veränderte Stammzellen. Entdecker der Krebsstammzellen John Dick von der Universität Toronto vermutet, dass jeder Mensch solche Vorstufen in sich trägt.

Die Tumorstammzellen müssen nicht zu Krebs führen, kann aber im Laufe des Lebens ein Tumor daraus entstehen.

Wenn sich aus den Tumorstammzellen schon ein bösartiger Tumor entwickelt hat, sorgen die Krebsstammzellen ständig für Nachschub an Krebszellen und erhalten so den Tumor am Leben.

Wenn sich einzelne Tumorstammzellen von dem ursprünglichen Tumor ablösen, und an anderen Körperstellen ansiedeln, bilden sich so genannte Metastasen (Absiedlungen).

Krebsstammzellen stehen zudem im Verdacht für Rezidive nach scheinbar erfolgreicher Therapie. Sie scheinen besonders unempfindlich auf Strahlen- und Chemotherapie zu reagieren.

Einige der Krebsstammzellen haben abhängig vom Tumortyp verschiedene raffinierte Techniken entwickelt. Spezielle Moleküle auf ihrer Oberfläche befördern die Gifte aus dem Zellinneren heraus, bedingte Schäden an ihrem Erbgut werden dabei chemotherapeutisch repariert.
Andere der Krebsstammzellen „verbarrikadieren“ sich in einem Schutzraum im Körper und stellen sich schlafend. Damit hebeln sie die Wirkung von Chemotherapie oder Bestrahlung aus, denn diese auf sich schnell teilende Zellen wirken.

Einzelne überlebende Krebsstammzellen können auch neue Tumoren bilden.

Dr. Petter Woll vom MRC Weatherall Institut für Molekulare Medizin an der Universität von Oxford erklärt, wie der Krebs immer wieder zurückkehrt:
„Es ist wie mit Löwenzahn im Rasen. Sie können so viele ziehen, wie Sie wollen, aber wenn man die Wurzeln nicht bekommt, wird der Löwenzahn zurückkommen.“

Metastasen-Stammzellen stammen von Krebsstammzellen ab, entwickeln sich aber abhängig von der direkter Umgebung, um den Immunzellen zu entkommen: nicht aus jeder Krebsstammzelle entwickelt sich Metastasierung.

Laut DKZB sind normale Krebszellen keineswegs unsterblich und können sich auch nicht unbegrenzt teilen. Die Reife Krebszellen teilen sich schnell, doch nach einer Anzahl von Zellteilung ist ihre Kapazität erschöpft. Wie oft sie sich teilen können ist nicht definiert.

Krebsstammzellen sind sehr selten und daher sehr schwer zu isolieren und zu untersuchen.
Allerdings ist das gelungen den Wissenschaftlern vom Stammzellinstitut HI-STEM*, vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ), vom European Molecular Biology Laboratory (EMBL) und vom Zentrum für Genomregulation in Barcelona.

Mit einem neuen Verfahren lassen sich Stammzellen und Krebsstammzellen auf der Einzelzellebene untersuchen und die daraus hervorgehenden Zellklone direkt nachverfolgen.
=> Analyse von Krebsstammzellen, Artikel bei DKFZ

Können Metastasen streuen? neue Metastasen bilden?

Ich meine „JA“, Metastasen können weitere Metastasen bilden.

Ob Metastasen neue Metastasen bilden können?  Die Frage wird oft gestellt, die Antwort ist schwer zu finden.
Wie schon bekannt ist, wenn sich einzelne Tumorstammzellen vom Primärtumor ablösen, sich an anderen Körperstellen ansiedeln, können dort Metastasen aus Tumorstammzellen entstehen.

Metastasen-Stammzellen können sich wie normale Tumorstammzellen teilen und so neue Tumore oder Karzinome bilden. Sie können auch weiter mutieren und neue Eigenschaften entwickeln.
Von den neuen Karzinomen können sich wie von meisten anderen bösartigen Tumoren einzelne Zellen ablösen, mit der Blutgefäßen im Körper wandern und so an einer neuen Stelle neue Metastasen bilden.

Fazit: Metastasen können Metastasen bilden und sie tun das auch.

Eine Heilung von Krebs ist nur möglich, wenn die im Tumor befindlichen Krebsstammzellen vernichtet werden.

Um das zu erreichen müssen

Krebsstammzellen für das Immunsystem sichtbar machen

Weltweit arbeiten Forscherteams an Therapieoptionen, die diese Zellenart ausschalten. Schutzmechanismus der Krebsstammzelle lässt sich teilweise schon jetzt bei einigen Krebsarten mit Medikamenten überwinden.

Es gibt 3 mögliche Angriffspunkte für Immuntherapie:
-über Immun-Checkpoint-Inhibitoren bzw. PD-1-Hemmer, (z.B. Nivolumab)
– über CTLA-4-spezifische (cytotoxic T-lymphocyte-associated Protein 4)  monoklonale Antikörper (z.B. Ipilimumab)
– Rezeptor am Tumor oder an T8 Zelle aktivieren/hemmen (T-Zellen die das CD8-Molekül auf ihrer Oberfläche tragen).

Leider auch eine Immuntherapie hat starke Nebenwirkungen, es kann zu überschießenden Immunreaktionen kommen, es können Autoimmunerkrankungen entstehen.
Leider wirkt derzeit eine Immuntherapie nicht bei allen Krebsarten und nur noch selten führt zu vollständiger Heilung.

Hoffentlich wird in der Zukunft möglich das Wachstum von Tumoren zu stoppen oder sie sogar vollständig zu zerstören.

Hoffentlich wird es bald möglich die Krebsstammzellen gezielt in einen aktiven Zustand zu bringen und mit einer Therapie, wenn sie gerade mit der Teilung beginnen, sie zu vernichten.

Quelle: Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ), ÄrzteZeitung und andere