Was ist ein Rezeptor? Welche Rolle spielt er bei Krebsentstehung und Krebsbehandlungen?

Krebs entsteht durch die Anhäufung von Mutationen in Genen, die die Beziehungen der Zellen untereinander und zur Umgebung steuern. Zellen regulieren diese Beziehungen über Moleküle namens Rezeptoren . Was sind diese Rezeptoren, die als Augen und Ohren der Zellen dienen?

Wie beeinflussen sie die Krebsentstehung? Rezeptoren sind Proteine an der Zelloberfläche oder im Zellinneren, die als Empfänger dienen. Sie nehmen Signalmoleküle (Liganden) auf und bestimmen, was die Zelle tut. Anders ausgedrückt wirken sie als Ein-Aus-Schalter für bestimmte Zellaktivitäten.

Darstellung der Bindung extrazellulärer Signalmoleküle an Zelloberflächen- und intrazelluläre Rezeptoren. Trotz vieler Untertypen werden Rezeptoren nach ihrem Ort in der Zelle in zwei Gruppen eingeteilt:

1. Zelloberflächenrezeptoren (auch Zellmembran- oder Transmembranrezeptoren); die große Mehrheit gehört dazu.
2. Intrazelluläre Rezeptoren (sie können im Zytoplasma und im Kernkörperchen vorkommen). Liganden genannte Signalmoleküle können Proteine, Hormone, Ionen oder lösliche Gase wie Stickstoffmonoxid sein.

Rezeptoren spielen bei der Krebsentstehung eine wichtige Rolle. Normale Zellen tragen beispielsweise Wachstumsrezeptoren, die ihr Wachstum steuern. Bei Wundheilung oder notwendiger Zellerneuerung binden Proteine namens Wachstumsfaktoren an diese Rezeptoren und ermöglichen die Zellvermehrung. In Krebszellen liegen diese Rezeptoren jedoch mutiert vor, sodass auch ohne äußeren Reiz ständig das Signal „weiter vermehren“ an die Zelle geht.

Die meisten Signalmoleküle binden an Oberflächenrezeptoren und gelangen nicht ins Zellinnere oder den Zellkern. Diese Rezeptoren dienen als Signaltransduktoren, die äußere Reize nach innen weiterleiten. Es gibt 3 Hauptgruppen:

1. Ionenkanalrezeptoren: Sie sind an schnellen Signalen zwischen Nervenzellen und anderen elektrisch erregbaren Zellen beteiligt.
2. G-Protein-Rezeptoren: Sie regulieren indirekt ein an die Zellmembran gebundenes Zielprotein, meist ein Enzym. Ist das Zielprotein ein Enzym, kann die Aktivierung des G-Proteins die Konzentration eines oder mehrerer kleiner intrazellulärer Signalmoleküle verändern.
3. Tyrosinkinase-Rezeptoren: Meist bestehen sie aus drei Einheiten: einem extrazellulären ligandbindenden Teil, einem einzelnen Transmembranprotein in der Zellmembran und einem intrazellulären katalytischen beziehungsweise enzymbindenden Teil. Gegenüber den beiden anderen Rezeptortypen gibt es sehr viele Untertypen.

Diese Rezeptoren spielen bei Krebs eine wichtige Rolle. Viele Medikamente, die verschiedene Tyrosinkinasen hemmen, werden bereits eingesetzt; noch mehr befinden sich in Entwicklung… Außerdem gibt es anders aufgebaute Rezeptoren außerhalb dieser drei Klassen, die wichtige Aufgaben bei Gewebeerneuerung, Reparatur und Krebsentwicklung haben.

Oberflächenrezeptoren von Krebszellen spielen bei der Entwicklung zielgerichteter Medikamente eine Rolle

In den letzten Jahren entwickelte Krebsmedikamente, die als zielgerichtete intelligente Medikamente bezeichnet werden, greifen Rezeptoren auf der Oberfläche von Krebszellen an.

Die meisten gesunden Brustzellen tragen Rezeptoren namens HER2 . Der HER2-Rezeptor ist für Wachstum verantwortlich und normalerweise ausgeschaltet. In Krebszellen führen Schäden im „HER2“-Gen jedoch zu einer dauerhaften Aktivierung des HER2-Rezeptors. Dies kann durch mehr Kopien des HER2-Gens oder eine höhere Rezeptorzahl entstehen. Brustkrebs mit Mutation des HER2-Gens wird als HER2-positiver Brustkrebs bezeichnet. Das Molekül HER2 wurde bei Brustkrebs zu einem wichtigen Krebsbiomarker (biologischen Marker) und ermöglichte die Entwicklung zielgerichteter Medikamente gegen diesen Rezeptor bei etwa %30 der Brustkrebspatienten.

Was bedeuten positive Östrogen- und Progesteronrezeptoren?

Bei „Rezeptoren und Krebs“ denkt man zuerst an Östrogen- und Progesteronrezeptoren. Östrogenrezeptoren (ER) und Progesteronrezeptoren (PR) sind spezialisierte Zelloberflächenproteine auf bestimmten Körperzellen. Die im Blut zirkulierenden Hormone binden daran und fördern Zellwachstum und Zellteilung.

Viele Brusttumoren besitzen meist große Mengen an Östrogen- und/oder Progesteronrezeptoren. Sie sind hormonabhängig, und ihr Wachstum wird durch diese Hormone unterstützt. Brustkrebsgewebe kann auf diese Rezeptoren getestet werden. Bei positivem Befund werden Medikamente eingesetzt, die deren Funktion hemmen, beispielsweise Tamoxifen.

Die Entdeckung neuer Rezeptoren in Krebszellen ist für Früherkennung und wirksame zielgerichtete Medikamente sehr wichtig. In den letzten Jahren wurden auch durch Beiträge der Nanotechnologiewichtige Fortschritte erzielt: Nanopartikel mit Krebsmedikamenten zielen auf Oberflächenrezeptoren der Krebszellen und ermöglichen wirksamere Behandlungen.

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- Kurze Geschichte des Brustkrebses: Entdeckung von Tamoxifen als erstem zielgerichtetem Medikament