Forschende der ETH Zürich haben in einer Studie in der Fachzeitschrift Nature Cancer einen neuartigen Mechanismus entdeckt, mit dem Hautkrebszellen ihr Wachstum und Überleben fördern: Sie übertragen ihre Mitochondrien, die zellulären Energiequellen, in benachbarte gesunde Bindegewebezellen, sogenannte Fibroblasten, und programmieren diese funktional um. Der Transfer erfolgt über winzige röhrenartige Verbindungen aus Zellmembranmaterial, die wie eine Rohrpostleitung zwischen Krebszellen und Fibroblasten fungieren. Durch den Mitochondrien-Transfer werden die Fibroblasten zu tumorassoziierten Fibroblasten, die sich schneller vermehren, mehr Energie in Form von ATP produzieren und erhöhte Mengen an Wachstumsfaktoren sowie Zytokinen absondern. Dies begünstigt das Wachstum der Krebszellen und macht den Tumor aggressiver.

Zudem gestalten die umprogrammierten Fibroblasten die extrazelluläre Matrix, einen Gewebebestandteil, der die mechanische Stabilität und Zellkommunikation beeinflusst, so, dass sie den Krebszellen ein günstiges Umfeld bietet. Der Befund war ein Zufall, entdeckt von Michael Cangkrama, einem früheren Postdoktoranden im Team der Zellbiologieprofessorin Sabine Werner. Bekannt war bereits, dass gesunde Zellen bei Verletzungen, etwa nach einem Schlaganfall, ihre Mitochondrien an geschädigte Zellen weitergeben, um deren Überleben zu sichern. Krebszellen nutzen diesen Mechanismus jedoch, um bösartige Tumore zu bilden. Die Studie zeigt, dass dieser Mitochondrien-Transfer auch bei Brustkrebs und Bauchspeicheldrüsenkrebs eine Rolle spielt, insbesondere bei letzterem, wo viele Fibroblasten und ein großes Bindegewebe vorhanden sind. Ein Schlüsselfaktor für den Transfer ist das Protein MIRO2, das in Krebszellen, die ihre Mitochondrien übertragen, in hohen Mengen produziert wird. Dieses Protein wurde sowohl in Zellkulturen als auch in menschlichem Tumorgewebe, besonders an den invasiven Tumorgrenzen, nachgewiesen.

Durch die Blockade von MIRO2 in Zellkulturen und Mausmodellen konnte der Mitochondrien-Transfer verhindert werden, wodurch die Fibroblasten nicht zu tumorfördernden Zellen wurden. Die Forschenden suchen nun nach einem Hemmstoff für MIRO2, der im menschlichen Körper minimale Nebenwirkungen verursacht. Sollte ein solcher Hemmstoff gefunden werden, könnte er langfristig in die klinische Anwendung überführt werden, wobei die Entwicklung und Erprobung einer Therapie noch Jahre dauern dürfte.

Original Paper:

Cangkrama M, Liu H, Wu X, et al. MIRO2-mediated mitochondrial transfer from cancer cells induces cancer-associated fibroblast differentiation. Nature Cancer, 28. August 2025, doi: 10.1038/s43018-025-01038-6

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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