Studie: Leukämiezellen aktivieren zelluläres Recyclingprogramm

Um ihr Wachstum zu beschleunigen, aktivieren Leukämiezellen in der Regel das Recycling zellulärer Strukturen, was es ihnen ermöglicht, defekte Komponenten zu beseitigen und sich besser mit Baumaterialien zu versorgen. Forscher der Goethe-Universität Frankfurt haben nun gezeigt, dass Leukämiezellen mit einer sehr häufigen Mutation spezifische Gene aktivieren, die für diesen Recycling-Prozess wichtig sind. Ihre Ergebnisse, veröffentlicht im Journal Cell Reports, eröffnen neue therapeutische Möglichkeiten für die Zukunft.

In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftler unter der Leitung von Professor Stefan Müller vom Institut für Biochemie II der Goethe-Universität eine spezifische Form von Blutkrebs, bekannt als akute myeloische Leukämie oder AML, untersucht. Die Krankheit tritt hauptsächlich im Erwachsenenalter auf und endet oft tödlich für ältere Patienten. Bei etwa einem Drittel der AML-Patienten weist das genetische Material der Krebszellen eine charakteristische Mutation auf, die das sogenannte NPM1-Gen betrifft, das die Bauanleitungen für ein Protein gleichen Namens enthält.

Obwohl bereits bekannt war, dass die mutierte NPM1-Variante (abgekürzt als NPM1c) ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung von Leukämie ist, haben Müller und sein Team nun einen neuen Ansatz entdeckt, wie die NPM1c-Genvariante dies bewirkt. Das veränderte Protein greift in die Autophagie ein, einen wichtigen Zellprozess, der aus einem Stoffwechselweg besteht, durch den die Zelle ihre eigenen Strukturen recycelt.

Die Forscher haben auch eine Antwort auf die Frage geliefert, wie NPM1c diese Effekte übermittelt: Es bindet an einen zentralen Regulator des Autophagie-Lysosom-Systems namens GABARAP und aktiviert ihn. “Mit Hilfe von Computersimulationen konnten wir zeigen, dass diese Bindung von NPM1c und GABARAP eine atypische Struktur aufweist”, erklärt Dr. Ramachandra M. Bhaskara, Leiter der Arbeitsgruppe für computergestützte Zellbiologie am Institut für Biochemie II. Basierend auf diesen Simulationen und experimentellen strukturellen Biologiedaten könnte es nun möglich sein, Wirkstoffe zu entwickeln, die spezifisch die Bindung von NPM1c an GABARAP beeinflussen und so das Wachstum von Leukämiezellen bekämpfen können.