CCC Forschungsgrants: Der Versuch die Kommunikation von Lungenkrebszellen umzuprogrammieren

Bestimmte Tumoren der Lunge sind in der Lage, ihre Mikroumgebung so zu beeinflussen, dass sie das Tumorwachstum begünstigt. Was ermächtigt die unterschiedlichen Zelltypen in der Tumormasse dazu, beziehungsweise wie kommunizieren sie, damit sie das Mikromilieu programmieren können? Herwig Moll vom Zentrum für Physiologie und Pharmakologie an der MedUni Wien und sein Team versuchen in Ihrem Forschungsprojekt diese Kommunikationswege zu identifizieren, um sie im nächsten Schritt modulieren zu können. Das Ziel ist es, eine tumorfeindliche Mikroumgebung zu schaffen, die in Kombination mit anderen Behandlungsansätzen, beispielsweise der Immuntherapie, das Wachstum des Karzinoms unterbindet.

Das Adenokarzinom stellt die größte Subgruppe des sogenannten Nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms dar. Die Prognose ist schlecht: Lediglich 20 Prozent der Betroffenen sind fünf Jahre nach Beginn der Behandlung noch am Leben.
Heute weiß man, dass die Entstehung des Adenokarzinoms sehr stark in Wechselbeziehung mit chronischen Entzündungsreaktionen steht, wie sie zum Beispiel durch das Rauchen entstehen.

Krebszellen steuern das Entzündungsgeschehen
In diesem Zusammenhang entdeckte Moll in Zusammenarbeit mit Emilio Casanova, Zentrum für Physiologie und Pharmakologie der MedUni Wien, dass Krebszellen die Ausbildung des entzündungshemmenden Enzyms A20 verringern. Damit programmiert der Tumor das Tumormikromilieu in eine tumorfreundliche Umgebung um, was das Wachstum des Tumors beflügelt.
Es ist ein Schwerpunkt von Molls Projekt zu klären, warum das so ist, und die entsprechenden Signale dafür zu identifizieren. Denn im Gegensatz dazu führt eine verringerte Expression von A20 im Tumorstroma (Anm.: das ist das Gewebe, das den Tumor umgibt) zu einem erhöhten Entzündungsgeschehen, in Folge zu einem erhöhten Immungeschehen und damit zu einer tumorfeindlichen Umgebung.

Moll: „Die Auswirkungen der Expression von A20 sind also sehr spezifisch. Was den Ort, aber auch, was die Zelle selbst betrifft. Das ist eine gute Grundlage, um im Mausmodell unterschiedliche Situationen modellieren und untersuchen zu können.“

Manipulation der Zell-Zell-Kommunikation
Die ForscherInnen erstellen nun zwei verschiedene Mausmodelle. Im einen sind die Tumorzellen in eine normale Tumormikroumgebung eingebettet, im andern ist A20 ausgeschaltet.
Aus beiden Modellen werden Zellen entnommen und nach Tumorzellen, Immunzellen und Stromazellen sortiert. Danach bestimmen die WissenschafterInnen die Gensignatur der Zellpopulation und vergleichen die Ergebnisse der beiden Modelle.
Darüber hinaus werden mit Hilfe bioinformatischer Computermodelle die Signalnetzwerke dargestellt, die für die tumorfeindliche bzw. tumorfreundliche Mikroumgebung verantwortlich sind. Auf diesen Daten basierend erfassen Moll und sein Team die Kommunikationswege und entwickeln Strategien, diese zu manipulieren, um eine tumorfeindliche Mikroumgebung zu schaffen.
In Kombination mit anderen Therapieansätzen könnte damit das Wachstum des Tumors unterbunden werden.
Moll: „In diesem Projekt kommt das Know-How von GrundlagenforscherInnen, MedizinerInnen und BioinformatikerInnen zum Einsatz. Damit ist es ein Paradebeispiel für einen interdisziplinären und translationalen Forschungsansatz, wie er nur an einem Zentrum wie dem Comprehensive Cancer Center Vienna umsetzbar ist.“

Über Herwig Moll
Herwig Moll studierte Lebensmittel- und Biotechnologie an der Universität für Bodenkultur (BOKU), und verbrachte während seines Studiums ein Jahr an der Pharmazeutischen Fakultät der Universität Barcelona. Er promovierte an der BOKU, nachdem er seine wissenschaftlichen Arbeiten an der Universitätsklinik für Chirurgie der Medizinischen Universität Wien und des AKH Wien durchgeführt hatte. Der Schwerpunkt seiner Doktorarbeit lag im Bereich der Gefäßbiologie und Tumorangiogenese.
2011 trat Moll eine Postdoc Stelle in Boston, Massachusetts an, wo er am Center for Vascular Biology Research des Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School seinen Forschungsschwerpunkt im Bereich der Gefäßbiologie vertiefte. Während dieser Zeit wurde er auch mit dem Erwin Schrödinger Stipendium ausgezeichnet.
Im November 2014 kehrte Moll an die MedUniWien zurück. Im Team von Emilio Casanova beschäftigt er sich seither intensiv mit Tumorbiologie, insbesondere mit Lungenkrebs.
Moll ist Autor und Co-Autor zahlreicher Publikationen, engagiert sich aktiv in der Lehre und gewann bereits einige Preise und Awards. Darüber hinaus ist er Mitglied in nationalen wie internationalen wissenschaftlichen Gesellschaften und Mitglied des Comprehensive Cancer Center (CCC) der MedUni Wien und des AKH Wien.

Titel der Forschungsarbeit:
A20: A master regulator of the tumor microenvironment