(April 2022) Die Strahlentherapie ist ein bewährter Ansatz zur Zerstörung von Tumoren. Aber es kann in Zukunft noch mehr: Das Immunsystem anregen und Krebs noch intensiver bekämpfen. Forscherinnen und Forscher unter Federführung der TU Darmstadt haben dafür die Grundlagen geschaffen. Sie fanden heraus, dass Röntgenstrahlen in Zellen des Immunsystems eine Kalzium-Signalkaskade auslösen.
Ionisierende Strahlung wird erfolgreich in der Krebstherapie eingesetzt, um Tumorzellen abzutöten. In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat sich gezeigt, dass der Therapieerfolg noch gesteigert werden kann, wenn die Strahlenbehandlung mit immunstimulierenden Maßnahmen kombiniert wird. Aufsehen erregt in diesem Zusammenhang derzeit eine neue Studie, an der Biologen der TU Darmstadt und des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung sowie Forscher der Kliniken der Universitäten Frankfurt und Homburg beteiligt sind. Die Forscher berichten im Journal of General Physiology, dass die gewünschte stimulierende Wirkung auf das Immunsystem bereits direkt ausgelöst wird, wenn T-Zellen mit Röntgenstrahlen mitbestrahlt werden. Dominque Tandl, Forscherin am Fachbereich Biologie der TU Darmstadt, und ihre Co-Autoren zeigen in der jetzt veröffentlichten Studie, dass klinisch relevante Dosen von Röntgenstrahlen in T-Lymphozyten eine immunreaktionstypische Signalkaskade auslösen, die mit a beginnt Freisetzung des Botenstoffs Calcium (Ca2+) aus internen Speichern.
Vermittelt durch den sogenannten Store Operated Ca2+ Entry (SOCE) Pathway beginnt die Ca2+ Konzentration in den Zellen bei einer kritischen Frequenz zu oszillieren, was wiederum zur Translokation eines Transkriptionsfaktors aus dem Zytoplasma in den Zellkern führt. Dort initiiert dieser Transkriptionsfaktor die Genexpression und die Zelle beginnt mit der Produktion von Molekülen, die für die Immunantwort wichtig sind, wie zum Beispiel Zytokine. Da die Bestrahlung von Tumoren zwangsläufig immer die Blutzellen im Zielgewebe trifft, könnte sich die Medizin die stimulierende Wirkung von Röntgenstrahlen auf T-Lymphozyten zunutze machen. Die Forscher erhoffen sich von ihren Studien einen Beitrag zur langfristigen Verbesserung der Krebstherapie, so Professor Gerhard Thiel, Leiter des Forschungsbereichs Membranbiophysik am Fachbereich Biologie der TU Darmstadt und Mitautor der Studie. „Möglicherweise könnte man mit Hilfe dieser Strahlung die abtötende Wirkung ionisierender Strahlung auf Tumorzellen verstärken und gleichzeitig das Immunsystem stimulieren.“
