Die Empfindsamkeit der Zellen und ihre Bedeutung für die Krebsforschung
Wie nehmen Zellen ihre Umgebung wahr – und wie übersetzen sie mechanische Reize in biologische Prozesse? Für die Erforschung dieser Fragen erhält Prof. Dr. Sara Wickström in diesem Jahr den renommierten Körber-Preis. Ihre Erkenntnisse können dazu beitragen, Tumore künftig besser zu verstehen und Diagnostik sowie Therapien langfristig präziser zu machen.
Es ist eine der bedeutsamsten Erkenntnisse der modernen Zellbiologie: Nicht nur Gene und chemische Botenstoffe steuern, wie sich Zellen entwickeln, sondern auch Druck, Zug und die Beschaffenheit des umliegenden Gewebes spielen eine entscheidende Rolle. Zellkern-Mechanobiologie nennt sich das noch junge, aber für die Krebsforschung schon heute hochrelevante Forschungsfeld. Zellbiologin und Medizinerin Prof. Dr. Sara Wickström hat nun erstmals zeigen können, wie Zellen solche mechanischen Reize wahrnehmen und bis in ihren Zellkern übersetzen. Für diese Grundlagenforschung wird sie nun mit dem Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft 2026 ausgezeichnet. Für krebskranke Menschen bergen die Erkenntnisse möglicherweise einen Schlüssel zu besseren Therapien. Denn wenn wir verstehen, wie physikalische Kräfte die Aktivität von Genen und damit das Verhalten von Zellen beeinflussen, könnte dieses Wissen langfristig dazu beitragen, Tumore genauer einschätzen zu können und Behandlungen gezielter auf individuelle Krankheitsfälle abzustimmen.
Die Zelle als feinfühliges System
Zellen sind keine passiven Bausteine des Körpers. Sie nehmen ihre Umgebung fortlaufend wahr: Ist das Gewebe weich oder steif? Wird es gedehnt, gedrückt oder verletzt? Über ein inneres Stützgerüst und Verbindungen zur Umgebung gelangen diese Informationen bis in den Zellkern. Dort können sie mitbestimmen, welche Gene aktiv sind.
„Wenn wir Krankheiten diagnostizieren oder behandeln wollen, müssen wir daher auch berücksichtigen, wie diese Signale Krankheitsverläufe und das Ansprechen auf Therapien beeinflussen“, erklärt Wickström.
Das verändert den Blick auf Krebs. Denn Tumoren bestehen nicht nur aus entarteten Zellen mit bestimmten genetischen Veränderungen, sondern verändern auch ihr Umfeld: Das Gewebe kann sich verdichten und versteifen, Zellen können sich anders anordnen, Immunzellen reagieren möglicherweise anders. Die physikalischen Bedingungen im Tumor und in seiner Umgebung können somit Teil des Krankheitsgeschehens sein.
Präzisere Diagnosen, passgenauere Behandlung
Für Patientinnen und Patienten könnte Wickströms Ansatz vor allem bei der Frage helfen: Wie aggressiv ist ein Tumor und welche Therapie verspricht den größten Nutzen? Bislang stützen sich Ärztinnen und Ärzte hierfür unter anderem auf die Eigenschaften der Krebszellen und molekulare Biomarker. Künftig könnten zusätzlich Merkmale des umgebenden gesunden Gewebes und die Architektur des Tumors einbezogen werden. Sie liefern indirekte Hinweise darauf, welchen mechanischen Kräften die Zellen ausgesetzt sind und ermöglichen so eine genauere Diagnostik. Diese kann helfen, wirksame Therapien gezielter einzusetzen und Überbehandlung zu vermeiden, die die Lebensqualität von Patientinnen und Patienten erheblich beeinträchtigt.
Kann sich Gewebe an Belastung „erinnern“?
Mit dem Preisgeld will Wickström unter anderem erforschen, ob Zellen eine Art Gedächtnis für mechanische Belastungen und Verletzungen entwickeln. Die Idee: Bestimmte Erfahrungen könnten Zellen langfristig prägen und sie in einen krankhaften Zustand versetzen, etwa bei Vernarbungen von Organen. Auch für Krebs könnte dieses Konzept relevant sein, wenn sich dadurch neue Marker für Krankheitsverläufe finden lassen.
Für die Anwendung der Erkenntnisse in der Krebsprävention oder die Berücksichtigung in der Therapie ist es allerdings noch zu früh. Prof. Wickström betont, dass die Forschung erst am Anfang steht. Zunächst gehe es darum, die Grundlagen eines solchen „Gewebegedächtnisses“ zu verstehen. Langfristig wäre es denkbar, Zellen mit schädlichen Prägungen zu identifizieren oder diese Zustände gezielt zu beeinflussen. „Im Moment ist das eher ein Traum als Realität“, ordnet die Forscherin ein.
Fortschritt braucht Zeit – und Zusammenarbeit
Für die Forschenden ist die Hoffnung von Erkrankten und Angehörigen auf neue Behandlungsmöglichkeiten verständlich. Grundlagenforschung kann jedoch selten unmittelbar in eine Therapie übersetzt werden. Sie liefert zunächst vor allem Erkenntnisse über grundlegende biologische Mechanismen, oft auf Basis von Modellversuchen. Ob sich daraus tatsächlich eine Behandlung für Menschen entwickeln lässt, muss anschließend in aufwendigen präklinischen und klinischen Studien gezeigt werden. Professor Wickström erlebt diese Spannung hautnah: „Nach der Veröffentlichung einer Grundlagenarbeit wenden sich Patientinnen und Patienten oder ihre Angehörigen an uns und fragen, ob sie schon von der Entdeckung profitieren können. Es ist frustrierend, dass man sich dann entschuldigen und erklären muss, dass es sich noch um einen sehr frühen Befund handelt.“ Zugleich sei es ermutigend zu sehen, dass Forschung den Weg zu den Patientinnen und Patienten findet.
Dass Menschen wieder mehr Vertrauen in die Wissenschaft entwickeln, ist Wickström auch ein persönliches Anliegen. „Es hilft nicht, wenn Fortschritte in den Laboren bleiben und die Gesellschaft nicht erreichen. Wir Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler müssen besser darin werden, unsere Arbeit verständlich zu vermitteln und Menschen ohne wissenschaftlichen Hintergrund in die Lage zu versetzen, Potenziale besser einzuordnen – und gemeinsam mit der Forschung dazu beizutragen, Erkenntnisse in die Praxis zu überführen.“ Wickström will diesen Austausch auch praktisch organisieren: Im Rahmen ihres Körber-Preis-Outreach-Programms plant sie interdisziplinäre Workshops zu Gewebemechanik und Narbenbildung. Dort sollen Klinikerinnen und Kliniker, Patientinnen und Patienten sowie Forschende und Studierende ihre unterschiedlichen Perspektiven zusammenbringen.
Ihre Mission für die kommenden Jahre ist klar: die Krebsdiagnostik verbessern und Methoden entwickeln, die die Krebsforschung weltweit voranbringen. Der auf eine Million Euro dotierte Körber-Preis dürfte ein wichtiges Sprungbrett sein, um dieses Ziel zu erreichen.
