Schwarzer Hautkrebs ist in frühen Stadien meist gut behandelbar, indem das auf der Haut sichtbare Melanom entfernt wird. Problematisch wird es allerdings, wenn der Krebs in andere Bereiche des Körpers streut und Metastasen bildet. Diese sind die Hauptursache für hautkrebsbedingte Todesfälle. Bevor jedoch Krebszellen den Primärtumor verlassen können, müssen sie physikalische Barrieren überwinden: Um aus dem dichten Tumorgewebe in die Blut- oder Lymphbahn zu gelangen, müssen sie sich durch enge Zwischenräume zwängen – so eng, dass ein normal geformter Zellkern zu groß wäre. Doch wie schaffen sie es, dennoch in andere Teile des Körpers zu gelangen?
Diese Frage hat nun ein Team um Yaiza Jung-Garcia vom Francis Crick Institute in London anhand von Patientenproben und Laborexperimenten untersucht. Zunächst stellten Jung-Garcia und ihre Kollegen die Metastasierung im Labor nach. Dazu erstellten sie eine künstliche Membran mit Poren, die kleiner waren als die übliche Größe eines Zellkerns. Dann versuchten sie, aggressive und weniger aggressive Melanomzellen durch diese Membran wandern zu lassen. Die aggressiven Krebszellen stammten aus Metastasen von Hautkrebspatienten, die weniger aggressiven aus dem Primärtumor.
Aufgeweichte Kernhülle
Das Ergebnis: Die aggressiven Tumorzellen konnten sich deutlich effektiver durch die winzigen Poren bewegen als die weniger aggressiven. Mit Hilfe bildgebender Verfahren machte das Forschungsteam sichtbar, welchen Trick die Krebszellen dabei nutzen: Während der Zellkern eigentlich eine stabile Form hat, um das enthaltene Erbgut optimal zu schützen, weichen die aggressiven Melanomzellen die Struktur offenbar zeitweilig auf. Dabei bilden sich kleine, bläschenartige Ausstülpungen am Rand des Zellkerns und er wird insgesamt schmaler. Nachdem die Zelle die Pore durchquert hat, wird die ursprüngliche Zellkernstruktur innerhalb von rund zehn Minuten repariert. Die Forscher fanden keine Hinweise darauf, dass die Passage eine erhöhte Zelltodrate zur Folge hatte.
Um herauszufinden, was den aggressiven Tumorzellen diese Fähigkeit verleiht, untersuchten Jung-Garcia und ihre Kollegen, welche Proteine in diesen Zellen vorkommen. „Wir entdeckten eine erhöhte Konzentration des sogenannten Lamin-assoziierten Polypeptids 1, kurz LAP1“, berichten die Forscher. Dieses Protein kommt an der Innenseite der Membran vor, die den Zellkern umgibt. „Unsere Untersuchungen zeigen, dass das LAP1-Protein die Bindungen in der Membran lockert, so dass sich die Kernhülle ausbeulen und Blasen bilden kann, die den Zellkern fluider machen“, erklärt Jung-Garcias Kollege Jeremy Carlton. „Infolgedessen konnten sich die Krebszellen durch Lücken quetschen, die sie normalerweise aufhalten würden.“ Blockierte das Forschungsteam die Produktion von LAP1 in den aggressiven Zellen, waren diese in deutlich geringerem Maße in der Lage, Ausbuchtungen der Kernhülle zu bilden und durch enge Poren zu diffundieren.
