Waffe gegen Tumore, Anschub fürs Immunsystem: Röntgenstrahlen aktivieren Signalkaskade in T-Zellen
04.08.2022 |
Diese Mitteilung basiert auf einer Pressemeldung der Technischen Universität Darmstadt
Strahlentherapie ist ein bewährter Ansatz, um Tumore zu zerstören. Sie könnte aber künftig noch mehr – nämlich gleichzeitig das Immunsystem stimulieren und so den Krebs noch intensiver bekämpfen. Forschende unter Leitung der TU Darmstadt und Beteiligung des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung fanden heraus, dass Röntgenstrahlung eine Calcium-Signalkaskade in Zellen des Immunsystems auslöst. Die Ergebnisse wurden jetzt im „Journal of General Physiology“ veröffentlicht.
Ionisierende Strahlung wird erfolgreich in der Krebstherapie zum Abtöten von Tumorzellen eingesetzt und ist ein wichtiges Forschungsthema in der GSI-Abteilung Biophysik. In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat sich gezeigt, dass der Therapieerfolg noch gesteigert werden kann, wenn die Strahlenbehandlung mit Maßnahmen verbunden wird, die das Immunsystem stimulieren. In diesem Zusammenhang erregt gerade eine neue Studie von Forschenden der TU Darmstadt, des GSI Helmholtzzentrums, sowie aus den Kliniken der Universitäten Frankfurt und Homburg Aufmerksamkeit.
Die Forscherinnen und Forscher berichten im Journal of General Physiology, dass der angestrebte stimulierende Effekt auf das Immunsystem schon direkt ausgelöst wird, wenn T-Zellen von Röntgenstrahlen mitbestrahlt werden. Dominque Tandl, Forscherin am Fachbereich Biologie der TU Darmstadt, und ihre Mitautoren, zu denen auch Claudia Fournier und Burkhard Jakob von GSI gehören, zeigen in der nun veröffentlichten Studie, dass klinisch relevante Dosen an Röntgenstrahlung in T-Lymphozyten eine immunreaktionstypische Signalkaskade auslösen, die mit einer Ausschüttung des Botenstoffs Calcium (Ca2+) aus internen Speichern beginnt.
Vermittelt durch den sogenannten store operated Ca2+ entry (SOCE) Weg beginnt die Konzentration von Ca2+ in den Zellen mit einer kritischen Frequenz zu oszillieren, was wiederum zur Verlagerung (Translokation) eines Transkriptionsfaktors aus dem Cytoplasma in den Zellkern führt. Dort angekommen, leitet dieser Transkriptionsfaktor eine Genexpression ein, und die Zelle beginnt mit der Herstellung von Molekülen, die für die Immunreaktion wichtig sind, wie etwa Zytokine.
Da bei der Bestrahlung von Tumoren unweigerlich immer auch die Blutzellen im Zielgewebe getroffen werden, könnte sich die Medizin die stimulierende Wirkung von Röntgenstrahlung auf T-Lymphozyten nutzbar machen. Die Forscherinnen und Forscher hoffen, dass ihre Studien dazu beitragen, langfristig die Krebstherapie zu verbessern, wie Professor Gerhard Thiel sagt, der Leiter des Arbeitsgebiets Membranbiophysik am Fachbereich Biologie der TU Darmstadt und Mitautor der Studie. „Es könnte gelingen, die abtötende Wirkung von ionisierender Strahlung auf Tumorzellen zu verstärken und gleichzeitig mithilfe dieser Strahlung das Immunsystem anzuregen.“ (TUDa/BP)
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Pressemitteilung der TU Darmstadt
Wissenschaftliche Veröffentlichung im "Journal of General Physiology“
