Doktorandin Ines Kaltheuner und Prof. Matthias Geyer, Direktor des Instituts für Strukturbiologie am UKB, vor einer Abbildung des Wirkstoffs Abemaciclib in der HIP-Kinase.
Ein Brustkrebsmedikament mit überraschend breiter Wirkung
Neue Wirkung von Abemaciclib entdeckt
Das Institut für Strukturbiologie am Universitätsklinikum Bonn (UKB) hat herausgefunden, dass ein Medikament, das zur Brustkrebsbehandlung eigesetzt wird, auch weitere Enzyme hemmt. Diese Erkenntnis könnte einen großen Schritt in der Behandlung von weiteren Tumorarten und Erkrankungen wie Alzheimer oder Diabetes Typ II bedeuten.
Der Wirkstoff Abemaciclib wird zur Behandlung von metastasierendem Brustkrebs eingesetzt. Das Medikament ist als direkter Inhibitor, also Hemmstoff, der Kinasen (Enzyme) Cdk4 und Cdk6 beschrieben. Beide Kinasen beeinflussen die Zellteilung, die in vielen Krebsarten fehlgesteuert ist und zu starkem Zell- und Tumorwachstum führt. Die Inhibition, d.h. die Unterdrückung, von Cdk4 und Cdk6 durch Abemaciclib kann die unkontrollierte Zellteilung reduzieren und vermindert damit die Gewebewucherungen bei Brustkrebserkrankungen.
Prof. Matthias Geyer, Direktor des Instituts für Strukturbiologie am Universitätsklinikum Bonn (UKB), und sein Team zeigen nun in einer neuen Publikation, dass Abemaciclib auch als wirksamer Hemmstoff auf weitere Kinasen im Menschen wirkt. In Zusammenarbeit mit Prof. Nathanael Gray vom Dana-Farber Cancer Institut der Harvard Medical School, Boston, fanden die Wissenschaftler heraus, dass sogenannte HIP- und DYRK-Kinasen ebenfalls durch Abemaciclib gehemmt werden können. Der Inhibitor Abemaciclib entfaltet damit eine deutlich breitere Wirkung als zunächst gedacht. Dies könnte zum therapeutischen Erfolg des eingesetzten Medikaments beitragen.
Prof. Geyer und seiner Forschungsgruppe der Universität Bonn gelang es nachzuweisen, dass die Interaktion des Wirkstoffs mit den beiden Kinasen dabei auf eine ähnliche Weise erfolgt, wie sie zuvor für die Enzyme Cdk4 und Cdk6 beobachtet wurde. „Die Enzyme, die als HIPKs und DYRK1A bezeichnet werden, sind eng verwandte Kinasen und beide interagieren mit Abemaciclib so intensiv wie Cdk4/Cdk6“ sagt Prof. Geyer. Wie Cdk4 und Cdk6 sind die HIP Kinasen an der Entstehung verschiedener Krebsarten beteiligt. Aber auch anderer Krankheiten wie Diabetes Typ II, chronische Fibrose, Alzheimer und Chorea Huntington werden mit HIPKs in Verbindung gebracht. „Diese Ergebnisse eröffnen uns ganz neue Möglichkeiten in der Erforschung von Medikamenten gegen verschiedenste Erkrankungen“, fügt Ines Kaltheuner, Doktorandin am Institut für Strukturbiologie, hinzu.
Detaillierte Informationen zur Publikation gibt es unter:
https://www.nature.com/articles/s41467-021-26935-z
Drittmittelförderung:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (GE 976/9-2 und EXC2151–390873048)
Deutsche Krebshilfe (70114008)
Prof. Matthias Geyer, Direktor des Instituts für Strukturbiologie am UKB, und Doktorandin Ines Kaltheuner bei der Proteinaufreinigung.
Bildnachweis: Universitätsklinikum Bonn (UKB)/J.F. Saba
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Zum Universitätsklinikum Bonn: Im UKB werden pro Jahr über 400.000 Patient*innen betreut, es sind 8.300 Mitarbeiter*innen beschäftigt und die Bilanzsumme beträgt 1,3 Mrd. Euro. Neben den über 3.300 Medizin- und Zahnmedizin-Studierenden werden pro Jahr rund 600 junge Menschen in anderen Gesundheitsberufen ausgebildet. Das UKB steht im Wissenschafts-Ranking auf Platz 1 unter den Universitätsklinika (UK) in NRW, weist den vierthöchsten Case Mix Index (Fallschweregrad) in Deutschland auf und hatte 2020 als einziges der 35 deutschen UKs einen Leistungszuwachs und die einzige positive Jahresbilanz aller UKs in NRW.
CIO Bonn des Universitätsklinikums Bonn: Das Centrum für Integrierte Onkologie (CIO Bonn) ist das interdisziplinäre Krebszentrum des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und des Johanniter-Krankenhauses Bonn. Unter seinem Dach arbeiten alle Kliniken und Institute des UKB zusammen, die sich mit der Diagnose, Behandlung und Erforschung aller bösartigen Erkrankungen befassen. Das CIO Bonn gehört zum bundesweiten Netzwerk ausgewählter Onkologischer Spitzenzentren der Deutschen Krebshilfe. Gemeinsam gestaltet dieser Verbund „Centrum für Integrierte Onkologie – CIO Aachen Bonn Köln Düsseldorf“ die Krebsmedizin für rund 11 Millionen Menschen.
