Krebsforschung: Das Protein CDK6 zeigt bisher unbekannte Funktionen in der Zelle

(15.08.2013) In jeder Zelle gibt es Proteine, die das Gleichgewicht zwischen Zellteilung, Differenzierung  und Zelltod sicherstellen. Ist diese sensible Balance gestört, kann Krebs entstehen. Forscher der Veterinärmedizinischen Universität Wien (Vetmeduni Vienna) untersuchten die Rolle des lang bekannten wachstumsregulierenden Proteins CDK6 genauer und fanden bisher unbekannte Funktionen des Enzyms.

CDK6 steuert nicht nur wie bis dato gedacht die Zellteilung, sondern kann auch das Wachstum von Blutgefäßen stimulieren und das Zellwachstum hemmen. Die Erkenntnisse könnten zukünftige Krebstherapien entscheidend verändern. Das Wiener Forscherteam  veröffentlichte die Resultate heute im renommierten Journal Cancer Cell.  

„Man weiß seit langem, dass CDK6 bei vielen Krebserkrankungen eine Rolle spielt, da es die Zellteilung antreibt. Das Protein ist besonders bei Blutkrebserkrankungen in höheren Mengen in den Zellen vorhanden. Viele Krebsforscher arbeiten daran, dieses Protein in den Zellen zu bremsen, indem sie spezielle Hemmstoffe gegen CDK6 designen.

Wir konnten erstmals zeigen, dass CDK6 viel mehr kann und tut als bisher angenommen. Die von uns nun entdeckten Funktionen öffnen auch neue Türen für die Krebstherapie“, erklärt die Leiterin des Instituts für Pharmakologie und Toxikologie, Veronika Sexl.

Krebs entsteht durch Zellen im Ungleichgewicht

Jede Zelle des Körpers besitzt Mechanismen, die das Gleichgewicht zwischen Zellteilung, Differenzierung und Zelltod steuern. Nur wenn diese Regulation funktioniert,  gibt es funktionierende Gewebe, Organe und letztlich gesunde Organismen. Störungen im diesem sensiblen Gleichgewicht führen zur Entartung der Zellen und können Krebserkrankungen auslösen.

Die Zellen teilen sich dann unaufhaltsam und ohne Rücksicht auf den Gesamtorganismus. Die Proteinfamilie der Cyklin abhängigen Kinasen (CDKs) steuert die Zellteilung und kontrolliert den Zellzyklus. Fehler bei der Steuerung führen zu vermehrter Zellteilung und Entartung der Zellen. Deshalb haben die Krebsforscher die CDKs fest im Blick.  

CDK6 steuert Wachstum von Blutgefäßen

CDK6 kann aber nicht nur Zellwachstum beschleunigen, es kann auch Blutgefäße wachsen lassen. Veronika Sexl und Karoline Kollmann von der Vetmeduni Vienna fanden jetzt heraus, dass CDK6 die Bildung eines Faktors (VEGF-A) ermöglicht, der in der Lage ist, Blutgefäßwachstum zu fördern. Dieser Faktor wird häufig von Tumorzellen produziert, um Blutgefäße anzulocken, die den Tumor dann mit Nährstoffen versorgen.

CDK6 ist das erste Protein, das zur Versorgung des Tumors beitraegt und gleichzeitig die Zellteilung der Tumorzellen steuert. Die Wissenschafter zeigten außerdem, dass CDK6 ein Protein namens p16INK4a hochreguliert.

Dieses Protein wirkt der Zellteilung entgegen. Mit anderen Worten: Die Zelle schützt sich zunächst selbst vor der tumorauslösenden Wirkung von CDK6, indem begleited p16INK4a hochreguliert wird. Fehlt p16INK4a – was bei Blutkrebs sehr häufig der Fall ist – kommt die krebsauslösende Wirkung von CDK6 voll zum Tragen.

CDK6 aktiver als gedacht

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Forschung von Sexl und ihren Kollegen ist die Entdeckung, dass CDK6 auch neue/zusätzlche Funktionsweisen hat. CDK6 ist eine Kinase. Das heißt, ein Enzym, das andere Proteine aktivieren kann. Bis vor kurzem dachte man, dass CDKs nur als Kinase aktiv sein können.

Als die Forscher die Kinaseaktivität von CDK6 ausschalteten, konnten sie zwar das Tumorzellwachstum blockieren, aber das Wachstum der Blutgefäße in den Tumoren nicht stoppen.. „Diese Erkenntnis stellt das Enzym in ein völlig neues Licht. Zukünftige Medikamente gegen Krebs können genau auf diese neue Funktionsweise von CDK6 abzielen“, meint Sexl.  

Der Artikel „A new kinase-independent function of CDK6 links the cell cycle to tumor angiogenesis“ von Karoline Kollmann, Gerwin Heller, Christine Schneckenleithner, Wolfgang Warsch, Ruth Scheicher, Rene G. Ott, Markus Schäfer, Sabine Fajmann, Michaela Schlederer, Ana-Iris Schiefer, Ursula Reichart, Matthias Mayerhofer, Christoph Hoeller, Sabine Zoechbauer-Mueller, Dontscho Kerjaschki, Christoph Bock, Lukas Kenner, Gerald Hoefler, Michael Freissmuth, Anthony R. Green, Richard Moriggl, Meinrad Busslinger, Marcos Malumbres und Veronika Sexl wurde im Journal Cancer Cell veröffentlicht.





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