Krebs ist eine der komplexesten und tödlichsten Krankheiten unserer Zeit. Besonders schwerwiegend sind bestimmte Krebsarten, die trotz intensiver Forschung und moderner Therapien nur schwer heilbar sind. Vor allem bei einigen kindlichen Krebserkrankungen, die solide Tumore bilden, sind Fortschritte bei der Entwicklung effektiver Medikamente bislang begrenzt. Eine vielversprechende neue Klasse von Medikamenten könnte nun einen entscheidenden Wendepunkt herbeiführen: die sogenannten Protein-Slayer oder PROTACs (Proteolysis-Targeting Chimeras). Diese innovativen Wirkstoffe greifen Krebs auf einer völlig neuen Ebene an und versprechen, einige der härtesten Krebsarten effektiver zu bekämpfen als bisherige Therapien.
Die Herausforderung bei der Behandlung von Krebs liegt oft darin, dass viele der krankheitsverursachenden Proteine für Medikamente schwer zugänglich sind. Traditionelle Arzneimittel wirken meist als Hemmer, indem sie an bestimmte Stellen auf einem Protein binden und dessen Aktivität blockieren. Doch viele sogenannte „undruggable“ Proteine besitzen keine geeigneten Bindestellen, weshalb sie sich diesem Ansatz entziehen. PROTACs revolutionieren dieses Konzept: Sie bringen die betroffenen krankheitsverursachenden Proteine in direktem Kontakt mit der zellulären Entsorgungsmaschinerie, welche die Proteine gezielt zerstört. So wird das Problem nicht nur blockiert, sondern das schädliche Protein komplett eliminiert.
Diese Wirkweise eröffnet völlig neue Möglichkeiten in der Behandlung von Krebserkrankungen. Ein besonders tragisches Beispiel ist die Neuroblastom-Erkrankung bei Kindern, die vor allem im Nervengewebe auftritt und oft mit wenig Aussicht auf Heilung verbunden ist. Der kleine Evan Lindberg war von dieser Krankheit betroffen, die ihm trotz intensiver Behandlungen letztlich das Leben kostete. Ärzte und Wissenschaftler wie die Pädiatrische Onkologin Yael Mossé haben diese Patientenfälle tief bewegt und setzen großes Vertrauen in die neuen Protein-Slayer Medikamente. Die Entwicklung von PROTACs stellte die Wissenschaft anfangs vor große Herausforderungen.
Die natürlichen zellulären Enzyme, sogenannte Ubiquitin-Ligasen, markieren Proteine, die abgebaut werden sollen, durch das Anheften von Ubiquitin-Ketten. PROTACs wirken als Brücke, die ein Zielprotein mit einer dieser Ligasen verknüpft, was den Abbau des Proteins durch das zelluläre Recycling-System (Proteasom) veranlasst. Anfangs galten diese Moleküle als zu groß, um effizient in Zellen einzudringen, und die Ausnutzung der richtigen Ligasen wurde als schwierig eingeschätzt. Doch intensive Forschungsarbeit, insbesondere ab 2015, führte zu ersten hochwirksamen PROTACs, die ihre Ziele in Zellkulturen und sogar in Tiermodellen effektiv zerstören konnten. Der große Vorteil von PROTACs liegt darin, dass sie ihre Zielproteine nicht dauerhaft blockieren müssen, sondern diese nach dem Auslösen des Abbaus freigeben und erneut wirken können.
Dieses Prinzip erlaubt den Einsatz geringerer Dosen und minimiert potenzielle Nebenwirkungen. Zudem beseitigen PROTACs alle krankheitsfördernden Funktionen eines Proteins, nicht nur einzelne Aktivitätsbereiche. Dies ist besonders wichtig, da viele Krebsproteine multifunktional sind. In den letzten Jahren haben zahlreiche pharmazeutische Unternehmen die Technologie aufgegriffen, um PROTAC-Wirkstoffe für unterschiedlichste Krankheiten zu entwickeln. Die ersten klinischen Studien laufen, und drei PROTACs befinden sich sogar schon in Phase-III-Studien, was der letzten Stufe vor der Zulassung entspricht.
Diese Medikamente zielen auf Proteine bei Brustkrebs, Prostatakrebs und Leukämien ab, die bereits mit herkömmlichen Medikamenten adressiert werden, jedoch häufig Resistenz entwickeln. Eine besonders spannende Entwicklung stellt die Arbeit von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern dar, die PROTACs gegen bislang „undruggable“ Krebsproteine entwickeln. So beschäftigt sich das Team von Yael Mossé mit Proteinen wie dem Transkriptionsfaktor MYCN, der für aggressive Formen kindlicher Krebserkrankungen verantwortlich ist. Transkriptionsfaktoren sind bekannt dafür, dass sie für Medikamente schwer angreifbar sind, da sie keine offensichtlichen Bindungsstellen bieten. PROTACs können dennoch an sie andocken und ihr Verschwinden aus der Zelle bewirken.
Die Forschungskooperation KOODAC arbeitet an mehreren solchen Protein-Targets, um behandlungsresistente und tödliche Krebsarten bei Kindern wirkungsvoll zu bekämpfen. Diese neue Behandlungsform könnte nicht nur die Heilungschancen deutlich verbessern, sondern auch Nebenwirkungen reduzieren, da sie Patienten oft niedrigere Dosierungen und möglicherweise kürzere Behandlungszeiten ermöglichen würde. Ein weiteres Ziel ist es, die Medikamente kostengünstig und anwenderfreundlich zu gestalten, sodass sie auch Familien in Ländern mit begrenzten Ressourcen zugänglich gemacht werden können. Die Konzeptionalisierung und Entwicklung von PROTACs stellte einen Paradigmenwechsel in der Pharmakologie dar. Die Technologie stellt sich der Herausforderung, hunderte bislang unantastbare Krebsproteine zu erreichen und zu eliminieren.
Die bereits erzielten Fortschritte bestärken die Wissenschaftler darin, dass PROTACs nicht bloß ein wissenschaftlicher Trick sind, sondern das Potenzial haben, die Krebsbehandlung zu revolutionieren. Neben Krebs werden PROTACs auch für andere Erkrankungen wie Parkinson, entzündliche Erkrankungen und chronische Schmerzen getestet. Dies zeigt die breite Anwendbarkeit der Technologie und ihren Wert als vielseitiges Werkzeug in der modernen Medizin. Trotz aller Fortschritte ist die Therapie mit PROTACs kein Allheilmittel. Krebszellen besitzen eine erstaunliche Anpassungsfähigkeit und können Resistenzen auch gegen diese neue Wirkstoffklasse entwickeln.
Daher werden Protein-Slayer wahrscheinlich Teil kombinierter Therapiekonzepte sein, die neben PROTACs auch andere Behandlungsmethoden wie Immuntherapien oder Zelltherapien umfassen. Die Zukunft der Krebsbehandlung steht mit Protein-Slayern also vor einem Umbruch. Die Verbindung von biochemischer Innovation, klinischer Forschung und internationaler Zusammenarbeit lässt hoffen, dass besonders schwer behandelbare und lebensbedrohliche Krebserkrankungen bald wirksamer bekämpft werden können. Die Hoffnung auf verbesserte Therapien trägt dazu bei, Familien wie der von Evan Lindberg einen neuen Blick in eine lebenswertere Zukunft zu ermöglichen.
