Das schlagende Herz unterdrückt aktiv Krebs. Wissenschaftler haben herausgefunden, warum
Krebszellen, die das Herz erreichen, wachsen kaum. Forscher haben nun entdeckt, dass die mechanische Kraft eines schlagenden Herzens Tumorzellen aktiv unterdrückt – ein Effekt, der sich sogar außerhalb des Körpers nachweisen lässt.
Das Herz gehört zu den wenigen Organen, die von metastasierendem Krebs nur selten befallen werden. Lungen-, Brust- und Darmkrebs streuen zwar weit durch den Körper, doch das Myokard, der Herzmuskel, bleibt sekundären Tumoren gegenüber auffällig widerstandsfähig. In der Onkologie ist diese Beobachtung seit Jahrzehnten bekannt, eine mechanistische Erklärung fehlte jedoch bislang. Eine in Science veröffentlichte Studie liefert nun eine überraschende Antwort: Es ist die mechanische Kraft des schlagenden Herzens selbst, die Krebszellen in Schach hält.
Die Forschenden stellten fest, dass die kontinuierliche, rhythmische Kontraktion des Herzgewebes – der Druck und die Dehnung, denen die Zellen des Herzmuskels unablässig ausgesetzt sind – eine hemmende Wirkung auf Tumorzellen ausübt. Sie testeten dies in Mausmodellen und in menschlichem Gewebe. Krebszellen, die mechanischen Belastungen ausgesetzt wurden, die denen in einem schlagenden Herzen entsprechen, teilten sich langsamer, wurden weniger aggressiv und starben häufiger spontan ab als Tumorzellen unter Bedingungen ohne diesen physischen Stress.
Wenn physikalische Kraft zur Medizin wird
Das Forschungsfeld, das sich mit diesen Effekten befasst, nennt sich Mechanobiologie – die Wissenschaft davon, wie physikalische Kräfte das Verhalten von Zellen steuern. Zellen nehmen ihre Umgebung über Proteine in ihrer äußeren Membran wahr, sogenannte Mechanosensoren. Diese übersetzen mechanische Signale in biochemische Reaktionen im Zellinneren. Im Herzen scheint diese Übersetzung Krebszellen in eine Art Wachstumsstillstand zu versetzen.
Besonders bedeutsam macht diese Studie, dass der Effekt außerhalb des Körpers reproduziert werden konnte. Die Forschenden setzten Krebszellen im Labor mechanischen Belastungen aus und beobachteten dieselbe Unterdrückung. Das öffnet eine konzeptionelle Tür: Könnte die mechanische Stimulation von Tumorzellen – oder die pharmakologische Nachahmung des dadurch ausgelösten Signals – zu einer therapeutischen Strategie werden?
Grundlagenforschung mit bemerkenswertem Prinzip
Die Erwartungen sollten nüchtern bleiben. Es handelt sich um Grundlagenforschung, nicht um eine unmittelbar bevorstehende Behandlungsmethode. Der Weg von einer Laborbeobachtung zu einer Therapie, die Patienten erreicht, dauert Jahre, oft Jahrzehnte. Zudem ist das Herz eine außergewöhnlich extreme mechanische Umgebung; dieselben Prinzipien andernorts im Körper anzuwenden, ohne gesundes Gewebe zu schädigen, ist eine eigene und ernsthafte Herausforderung.
Die Entdeckung ist dennoch konzeptionell bedeutsam. Die Krebsforschung hat sich traditionell auf Genetik, Biochemie und molekulare Signalwege konzentriert. Dass die physikalische Kraft eines sich zusammenziehenden Organs das Tumorwachstum unterdrücken kann, verweist auf eine Dimension der Krebsbiologie, die bislang weitgehend übersehen wurde. Warum das Herz Metastasen widersteht, während andere Organe das nicht tun, war eine offene Frage. Ein Teil der Antwort liegt nun auf dem Tisch.