An Brustkrebs erkrankte Mäuse weisen ein langsameres Tumorwachstum auf, wenn die Aufnahme von Vitamin B5 beschränkt wird. Das ergab eine Studie, an der Forschende des Altersforschungs-Exzellenzclusters CECAD der Universität zu Köln, des britischen Francis Crick Instituts, der britischen National Physical Laboratory und des Imperial College London beteiligt waren. Die Ergebnisse der Studie wurden im 'Nature Metabolism' veröffentlicht [1].
Die Wissenschaftler analysierten den Stoffwechsel und die Auswirkungen des Transkriptionsfaktors Myc, einem bedeutenden Onkogen. Myc beeinträchtigt in Tumorzellen reguläre biologische Abläufe, fördert das Zellwachstum und macht die Tumorzellen abhängig von spezifischen Nährstoffen wie Vitamin B5.
Vitamin B5-Anreicherung in Myc-aktiven Bereichen
Um die komplexen Stoffwechselabhängigkeiten in menschlichen Karzinomen zu untersuchen, entwickelten die Forscher ein vereinfachtes Tumormodell mit nur zwei Zelltypen: Tumorzellen, die grün leuchten und einen hohen Myc-Gehalt aufweisen, sowie Tumorzellen, die rot leuchten und wenig Myc enthalten. Mit dieser klaren Unterteilung gelang es erstmals, den Metabolismus von verschiedenen Tumorzelltypen innerhalb desselben Tumors zu untersuchen.
Die Massenspektrometrie ergab, dass sich Vitamin B5 in den Bereichen mit aktivem Myc anreichert. Dies wurde sowohl bei Mäusen mit transplantierten menschlichen Tumoren als auch in Biopsien von Brustkrebspatientinnen beobachtet.
Vitamin B5 als Schlüssel im Brustkrebswachstum
Je mehr Myc-reiche Zellen vorhanden sind, desto größer ist die Menge des Multivitamin-Transporters SLC5A6, was zu einer verstärkten Aufnahme von Vitamin B5 in die Zellen führt. Wird die Produktion der Moleküle erhöht, die den Multivitamin-Transporter bilden, gelangt auch mehr Vitamin B5 in die Tumorzellen – selbst in Myc-inaktiven Zellen. Dies führt zu einem beschleunigten Wachstum der Zellen, ähnlich wie es normalerweise unter dem Einfluss von Myc geschieht.
Zusätzlich analysierte das Forschungsteam, wie Tumore auf unterschiedliche Mengen an Vitamin B5 reagieren. Bei Mäusen, die eine Vitamin-B5-arme Diät erhielten, wuchsen die Tumore, die eine Mischung aus Myc-aktiven und Myc-inaktiven Tumorzellen aufwiesen, langsamer als Tumore bei Mäusen, die mit einer Standarddiät ernährt wurden.
Die Verbindung zum Tumorwachstum ist wahrscheinlich auf die entscheidende Funktion von Vitamin B5 im Metabolismus der Tumorzellen zurückzuführen. Einmal in die Zellen aufgenommen wird es in Coenzym A umgewandelt, ein Schlüsselmolekül im Zellstoffwechsel. Die daraus resultierende gesteigerte Energieproduktion und erhöhte Synthese von Fetten, Proteinen und Kohlenhydraten fördern das Wachstum der Tumorzellen.
Zukunftsaussichten: Vitamin-B5-Kontrolle als Biomarker und Tracer-Entwicklung
Obwohl die Studie eine Verbindung zwischen Vitamin B5 und dem Tumorwachstum aufzeigt, wäre es zu simplifiziert, die Zufuhr von Vitamin B5 bei Menschen mit Krebs einfach zu beschränken. Vitamine spielen eine entscheidende Rolle in der körpereigenen Immunabwehr gegen den Tumor.
Die Forschenden entwickeln derzeit Strategien, um Tumore gezielt zu schwächen, ohne dabei das Immunsystem zu beeinträchtigen. Diese Herangehensweise könnte die Aussicht auf positive klinische Ergebnisse für die Patienten verbessern. Dr. Peter Kreuzaler, Gruppenleiter am Exzellenzcluster CECAD und ehemaliger Postdoktorand im Labor für Onkogene und Tumorstoffwechsel am Crick Institute, betont: „Die Mäuse, die in dieser Studie verwendet wurden, hatten ein geschwächtes Immunsystem, daher sind die nächsten Schritte, die Auswirkungen des Entfernens von Vitamin B5 in einem starken Immunsystem zu beobachten.“
Zusätzlich könnte die Kontrolle des Vitamin-B5-Spiegels als Biomarker dienen und dabei helfen, die genetische Zusammensetzung eines Tumors zu verstehen. In Zusammenarbeit mit dem King’s College London entwickelte das Team auch spezielle Indikator-Moleküle, sogenannte Tracer, für Vitamin B5. Diese könnten genutzt werden, um Patienten zu identifizieren, die mit höherer Wahrscheinlichkeit auf Myc-spezifische Behandlungen in klinischen Studien ansprechen werden.
