Kleinste Veränderungen entscheiden über Bösartigkeit von Tumoren

Italienische Forscher konstruieren Computer-Modell "Tumorwachstum"

Turin (pte016/26.08.2000/17:11)

Italienische Forscher haben ein Computermodell konstruiert, mit dem das Wachstum von Tumoren simuliert werden kann. Dabei fanden sie heraus, dass kleinste Veränderungen in der Zellversorgung darüber entscheiden, ob sich ein Tumor gutartig oder bösartig entwickelt.

Pier Delsanto vom Dipartimento di Fisica, der polytechnischen Universität von Turin http://www.polito.it/dipartim/fisica und Gianpiero Pescarmona vom Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica, Universià degli Studi di Torino http://hal9000.cisi.unito.it/wf/DIPARTIMEN/Genetica,_/ haben mit ihrem Computermodell die Wahrscheinlichkeit berechnet, mit der Krebszellen spontan und unkontrolliert zu wachsen beginnen. Dabei gehen die Forscher auch davon aus, dass sich Krebszellen für lange Zeit latent im Körper verbergen können, ohne jedoch zum Ausbruch zu kommen. In gesundem Gewebe werden absterbende Zellen kontinuierlich durch neue ersetzt. Krebszellen wachsen hingegen unkontrolliert und verdrängen gesunde Zellen.

Das mathematische Netz des Modells besteht aus einer Vielzahl einzelner Zellpopulationen. Am Rand begrenzen Blutgefäße das gesunde Gewebe. Von dort erhält es die nötigen Nährstoffe. Die Krebszellen befinden sich in einer Zellpopulation im Zentrum des gesamten Netzwerkes. Durch die Blutzufuhr vermehren sich alle Zellen gleichmäßig. Wenn es einen Mangel an Nährstoffen gibt, sterben einige der Zellen ab. Krebszellen wuchern nur bei reichem Nährstoffangebot.

Die mathematische Steuerung der Tumorzellen erfolgt durch die Parameter Nährstoffangebot und Nährstoffumsatz. Durch die Veränderung dieser Größen berechneten die Forscher verschiedene Szenarien, in denen der Tumor entweder unterschiedlich schnell wächst oder auch abstirbt. Gewisse Konstellationen von Nährstoffangebot und -umsatz erwiesen sich als entscheidend für die Entwicklung des Tumors.

Die Forscher wollen diese bedeutsame Entdeckung für die Weiterentwicklung neuer Medikamente nutzen. Besonders wichtig, so die Forscher, ist jedoch der Zeitpunkt: Wenn die Anwendung solcher Medikamente in einem bestimmten Stadium des Tumorwachstums erfolgt, ist sie besonders erfolgversprechend. Die Ergebnisse des mathematischen Modells werden schon jetzt durch derartige Therapieansätze im Tierversuch unterstützt. (Ende)