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Krebs

07.07.2019

Neue Erkenntnisse über Metastasen

Die Rasterelektronenaufnahme zeigt eine Prostatakarzinomzelle, welche häufig Metastasen im Knochenmark bildet.
Bild: Martin Oeggerli, dpa

Zwei Drittel aller Krebspatienten sterben nicht am Primärtumor, sondern an Metastasen. Welche neuen Erkenntnisse die Wissenschaft über sie herausgefunden hat.

Jeder Krebspatient kennt die Sorge: Hat der Tumor bereits Metastasen in anderen Organen gebildet? Wenn ja, dann stehen die Heilungschancen schlecht. Ein einzelner Tumor in einem frühen Stadium lässt sich meist recht gut behandeln: Operation, Bestrahlung, Chemotherapie und moderne Medikamente – verschiedene Behandlungsmöglichkeiten stehen Arzt und Patient zur Verfügung.

Haben sich vom Ursprungstumor allerdings bereits einzelne Zellen oder Zellhäufchen abgelöst und sind anderswo im Körper zu Tochtergeschwülsten herangewachsen, dann bleiben nur noch wenige Therapieoptionen übrig.

Operationen und Bestrahlungen sind aufgrund der Vielzahl der Metastasen meist nicht mehr möglich. Übrig bleiben nur Chemotherapien und eine zielgerichtete medikamentöse Therapie. Diese Behandlungsformen wirken im ganzen Körper und können so gleichzeitig alle Metastasen beeinflussen, auch die, die man noch gar nicht entdeckt hat.

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In diesem fortgeschrittenen Stadium ist es das Ziel, das Krebswachstum unter Kontrolle zu halten, sodass der Patient mit seinem Krebs leben kann. Eine Heilung ist normalerweise nicht mehr möglich. „Der Krebs wird auf diese Weise zu einer chronischen Erkrankung“, sagt Michael Baumann, Mediziner und Wissenschaftlicher Vorstand des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg.

Die Sterberate bei metastasiertem Krebs ist hoch

Doch trotz aller Bemühungen der Ärzte ist die Sterberate beim metastasierten Krebs hoch: „Rund ein Drittel aller Todesfälle bei Krebspatienten geht auf das Konto des Primärtumors, aber zwei Drittel sterben an den Metastasen“, beschreibt Baumann die Lage. „Meist sind Metastasen nicht heilbar und stellen den Endzustand der Krebserkrankung dar.“

Das Bild der Mediziner über die wandernden Krebszellen, die in anderen Organen zu neuen Tumoren, den Metastasen, heranwachsen, hat sich in den letzten Jahren grundlegend verändert. Dachte man früher, nur große Tumore würden Krebszellen auf die Reise schicken, so weiß man heute, dass schon kleinste Krebszellhaufen streuen, also Krebszellen absondern können. Es stellt keine Ausnahmesituation dar, sondern passiert ständig und in großer Zahl: Experten schätzen, dass sich täglich etwa eine Million Zellen von einer Geschwulst in der Größe eines Kubikzentimeters ablösen. Aber längst nicht jede bildet später eine Metastase.

Die meisten der freien Krebszellen sterben ab, denn das Überleben ohne den schützenden Zellverband im Tumor ist ziemlich schwierig. Andreas Fischer, Leiter der Abteilung Vaskuläre Signaltransduktion und Krebs am DKFZ sagt: „Die Metastasierung ist ein extrem ineffizienter Prozess, fast alle Tumorzellen sterben dabei.“

Eine weitere Erkenntnis verblüffte die Wissenschaftler ebenso: Die gesamte Reise der Tumorzellen wird nicht dem Zufall überlassen, sondern vom Ausgangstumor sorgfältig „geplant“. Er scheint mithilfe von Botenstoffen andere Organe auf die Ansiedlung von Metastasen vorzubereiten. Die Organe, die für diese Botenstoffe besonders empfänglich sind, weisen dann später auch die meisten Metastasen auf. Deshalb findet man sie je nach dem Ausgangstumor bevorzugt in bestimmten Organen, die dann von den behandelnden Ärzten auch als erstes auf Metastasenbefall hin untersucht werden.

Lymph- und Blutgefäße dienen dem Krebs als Wanderweg

Beim Brustkrebs sind es beispielsweise neben den umliegenden Lymphknoten häufig Leber und Knochen, beim Lungenkrebs und beim schwarzen Hautkrebs ist es oft das Gehirn. Als Wanderwege dienen die Lymph- und die Blutgefäße. Der Eintritt in die Lymphgefäße stellt vermutlich kein großes Hindernis dar, denn hier sind die Krebszellen als Erstes zu finden und siedeln sich häufig in den nächstgelegenen Lymphknoten an. Beim Brustkrebs etwa sind das die Lymphknoten in der Achsel. Werden diese operativ entfernt, sind die Heilungschancen gut.

Komplizierter ist es für die wandernde Tumorzelle, ins Innere eines Blutgefäßes zu kommen, denn die Gefäßwandzellen bilden einen starken Widerstand. Doch die Krebszelle sendet bestimmte Signale aus, die die Gefäßwände für sie durchlässig machen. Auch dies ist ein aktiver Prozess, der von den Krebszellen ausgeht, wie Andres Fischer zusammen mit Kollegen herausgefunden hat: „Er beruht auf zahlreichen Wechselwirkungen zwischen der Krebszelle und den Gefäßwandzellen.“

Im Innern der Blutgefäße muss sich die Krebszelle in der feindlichen Umgebung weiter behaupten. Immunzellen machen Jagd auf sie und das schnell strömende Blut sorgt für viel Dynamik, die sie nicht gewöhnt ist. Manche Tumorzelle verändert deshalb ihre Oberfläche, um nicht erkannt zu werden, andere umgeben sich rundherum mit Blutplättchen, die sie abschirmen.

Trotzdem schaffen es die allermeisten Krebszellen nicht: Nur 0,01 Prozent der im Blut zirkulierenden Krebszellen können später eine Metastase bilden. An der Austrittsstelle heften sie sich an ein bestimmtes Eiweiß in der Gefäßwand, um vom Blutstrom nicht weiter mitgerissen zu werden und durchqueren nun die Gefäßwand in die andere Richtung. Ist die Krebszelle schließlich im Zielorgan angekommen, muss sie weitere Hürden überwinden. Um nicht erkannt zu werden, aktiviert sie zunächst einmal die gleichen Gene wie die Zellen in ihrer Umgebung. Irgendwann schaltet sie dann auf Wachstum um und entwickelt einen neuen Tumor.

Krebszellen sind genetisch sehr instabil, dauernd finden Mutationen statt

Damit dieser ganze Migrationsprozess erfolgreich ist, muss die Krebszelle extrem anpassungs- und wandlungsfähig sein. Glaubte man früher, eine Metastase sei ein genaues Abbild des Primärtumors, so weiß man heute, dass dies nicht stimmt. Krebszellen sind genetisch sehr instabil, dauernd finden Mutationen statt. Da die Reparatursysteme nicht wie gewohnt funktionieren, führen diese Veränderungen entweder zum Tod der Zelle oder sie gewinnt eine neue Eigenschaft, die für sie nützlich ist. Nach etlichen Zellteilungen kann die Metastase folglich ganz andere Merkmale aufweisen wie der Ausgangskrebs.

War dieser zum Beispiel hormonempfindlich, kann dies bei der Metastase ganz anders sein. Deshalb wirken auch die beim Primärtumor eingesetzten Medikamente in vielen Fällen nicht mehr. Helfen kann hier nur eine molekulare Diagnostik, die die Metastase genau untersucht, um dann ganz gezielt mit passgenauen Medikamenten den Krebs zu behandeln.

Am Heidelberger DKFZ laufen einige Studien zu diesem Thema, doch die Diagnostik steht längst noch nicht allen Patienten zur Verfügung. Michael Baumann fordert deshalb mehr Früherkennung, „um den Tumor komplett vernichten zu können“.

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