Krebsforschung am Institut für Chemie und Biotechnologie ICBT
Am 4. Februar findet jährlich der internationale Weltkrebstag statt, eine Sensibilisierungskampagne der Internationalen Vereinigung gegen Krebs (UICC). Auch unser Institut forscht intensiv an Wirkstoffen zur Behandlung von Krebserkrankungen. Wir stellen zwei aktuelle Projekte vor.
Die Rolle der Cathepsine bei der Invasion und Metastasierung von Krebszellen
Ein Projekt der Forschungsgruppe «Pharmazeutische Technologie und Pharmakologie» von Prof. Dr. Steffi Lehmann befasst sich mit der Frage, ob bestimmte Enzyme der sogenannten Cathepsin-Familie als neue Zielproteine zur Behandlung von Krebs eingesetzt werden könnten. Die Forschenden untersuchen zunächst, welche Rolle die Cathepsine in Tumorzellen spielen und wie sie reguliert werden. Diese Enzyme werden auch als molekulare Scheren bezeichnet, weil sie andere Proteine «zerschneiden». Sie könnten von Krebszellen genutzt werden, um sich einen Weg durchs Gewebe zu bahnen und sich so im Körper auszubreiten.
Im Rahmen seiner Masterarbeit hat Simon Häberle beobachtet, dass gewisse Cathepsine insbesondere unter sauerstoffarmen Bedingungen (Hypoxie), wie sie im Tumorgewebe oft anzutreffen sind, eine erhöhte Aktivität zeigen. Zurzeit beobachtet die Forschungsgruppe mittels Fluoreszenzmikroskopie, wie sich die Migration und Invasion von Krebszellen in 3D-Kulturmodellen verändert, wenn die Enzyme unter hypoxischen Bedingungen aktiviert sind.
«Falls sich unsere Hypothese bestätigt und bestimmte Mitglieder der Cathepsin-Familie wirklich eine Schlüsselfunktion einnehmen bei der Invasion und Metastasierung von Tumorzellen, könnten sie ein neues therapeutisches Target sein oder auch für die Diagnostik genutzt werden», erklärt Steffi Lehmann. Das Projekt steht noch ganz am Anfang mit in vitro Versuchen. Als nächstes sind weiterführende Experimente in vivo geplant, dies in Kooperation mit der Gruppe von Prof. Dr. Daniel Razansky, Leiter des präklinischen Imaging Zentrums der Universität Zürich und der ETH Zürich.
Niedermolekulare Wirkstoffe zur Behandlung von Leukämie
Die Forschungsgruppe «Organische Chemie und Medizinalchemie» unter der Leitung von Prof. Dr. Rainer Riedl sucht gemeinsam mit Forschenden des Inselspitals Bern nach neuen Wirkstoffen zur Behandlung von Leukämie. «Im von Innosuisse finanzierten Projekt designen und synthetisieren wir neue niedermolekulare Wirkstoffe, die zu einem Medikament für die Behandlung von Leukämie entwickelt werden sollen», sagt Rainer Riedl.
Die Moleküle wirken gegen Leukämie-Stammzellen, die der konventionellen Chemotherapie oft widerstehen, sodass es zu Rückfällen kommt. Die im Projekt entwickelten Wirkstoffe greifen die Leukämie-Stammzellen direkt an, indem sie einen spezifischen Signalweg in diesen Zellen blockieren. Das ist ein vielversprechender Weg, weil die Leukämie an ihrem Ursprung bekämpft wird und gesunde blutbildende Stammzellen erhalten bleiben. Die Projektpartner des Inselspitals sind Direktor und Chefarzt Prof. Dr. med. Adrian Ochsenbein und Prof. Dr. Carsten Riether von der Universitätsklinik für medizinische Onkologie. Sie haben den relevanten Signalweg identifiziert und führen die präklinischen biologischen Experimente mit den an der ZHAW synthetisierten Wirkstoffen durch.
«Es macht grosse Freude, mit den Kollegen vom Inselspital in diesem interdisziplinären Projekt der Wirkstoffforschung zusammenzuarbeiten», sagt Rainer Riedl. «Wir ergänzen uns optimal und hoffen, mit unserem Projekt einen Nutzen für die Patientinnen und Patienten erzielen zu können.» Das Forschungsteam konnte in diesem Projekt bereits eine Serie von neuen niedermolekularen Wirkstoffen gegen Leukämie-Stammzellen etablieren und möchte diese in einem nächsten Schritt zu einem klinischen Wirkstoffkandidaten weiterentwickeln.