Die Belastung durch verbreitete Chemikalien könnte die Entwicklung menschlichen Brustgewebes beeinflussen. Das geht aus einer Studie von Forschern der Tufts University School of Medicine und der Boston University hervor. Die in Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichte Arbeit nutzte dreidimensionale Modelle von Brustgewebe, um molekulare Auswirkungen zu untersuchen, die in herkömmlichen Laborsystemen nur schwer erfasst werden können.
Die Studie belegt nicht, dass eine Chemikalienbelastung Brustkrebs verursacht. Stattdessen identifiziert sie molekulare Veränderungen in Modellen von sich entwickelndem menschlichem Gewebe, die nach Ansicht der Forschenden die Anfälligkeit für Brusterkrankungen im späteren Leben beeinflussen könnten. Die Ergebnisse bilden einen Ausgangspunkt für die Untersuchung, ob solche Veränderungen im menschlichen Gewebe fortbestehen, zu späteren Erkrankungen beitragen oder bei der Identifizierung von Biomarkern helfen, die für die Bewertung des Brustkrebsrisikos genutzt werden könnten.
Ein Modell aus gesundem menschlichem Gewebe
Ein großer Teil der bisherigen Erkenntnisse über endokrine Disruptoren stammt aus Tierversuchen oder aus im Labor gezüchteten Zellen. Diese Ansätze können wichtige biologische Wirkungen sichtbar machen, bilden die zelluläre Komplexität menschlichen Brustgewebes jedoch nicht vollständig ab.
Um diese Einschränkung zu überwinden, züchtete das Forschungsteam Organoide aus Brustgewebe, das 13 gesunde junge Frauen gespendet hatten. Organoide sind dreidimensionale Labormodelle, die mehrere Arten von Brustzellen enthalten. In dieser Studie bildeten sie einige Merkmale der normalen menschlichen Brustentwicklung nach und ermöglichten es den Forschenden zugleich, die Reaktion des sich entwickelnden Gewebes auf eine Chemikalienbelastung über einen Zeitraum von etwa drei Wochen zu testen.
Dieser Entwicklungskontext steht im Mittelpunkt der Forschungsfrage. Brustgewebe durchläuft nach der Geburt erhebliche Veränderungen, unter anderem während der Pubertät und der Schwangerschaft. Die Forschenden weisen darauf hin, dass Zellen während solcher kritischen Phasen der Entwicklung der Milchdrüse besonders empfänglich für Umweltsignale sein könnten.
Warum Mischungen eine Rolle spielen
Die Studie konzentrierte sich auf verbreitete Chemikalien und untersuchte besonders mehrere gleichzeitig vorhandene Bisphenole. Bisphenole gehören zu den Stoffen, die in der Forschung zu endokrinen Disruptoren häufig thematisiert werden – ein Begriff für Chemikalien, die hormonelle Signalwege beeinträchtigen können.
Die Forschenden stellten fest, dass die Belastung durch einige Chemikalien molekulare Muster in den Organoiden verändern konnte. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Kombinationen von Bisphenolen besonders wichtig für weitere Untersuchungen sein könnten, anstatt Chemikalien ausschließlich einzeln zu bewerten. Dieser Unterschied ist relevant, weil Menschen im Alltag mit mehr als einer Chemikalie in Kontakt kommen können.
Die Ergebnisse werden als Grundlage für weitere Forschung dargestellt, nicht als klinische Schlussfolgerung. Die nächsten Fragen lauten, ob die im Organoidsystem beobachteten molekularen Effekte im menschlichen Gewebe fortbestehen, ob sie mit Krankheitsverläufen zusammenhängen und ob sie in nützliche Risikomessungen übersetzt werden können.
Implikationen für die Präventionsforschung
Charlotte Kuperwasser, die Seniorautorin der Studie und Professorin an der Tufts University School of Medicine, sagte, dass eine Bestätigung durch zusätzliche Studien die Sichtweise der Wissenschaft auf Krebsprävention verändern könnte. Die mögliche Bedeutung liegt darin, biologische Veränderungen bereits vor dem Auftreten einer Krankheit zu erkennen, statt die Ergebnisse aus den Organoiden als Beleg für eine unmittelbare gesundheitliche Folge zu behandeln.
Die Forschung zeigt außerdem den Wert von Organoiden für umweltmedizinische Studien. Mithilfe gewebebasierter dreidimensionaler Modelle können Wissenschaftler Entwicklungsprozesse in einem System untersuchen, das menschlichem Gewebe näher ist als eine einfache Zellkultur, und zugleich die experimentelle Kontrolle der Laborforschung beibehalten.
Vorerst ist das wichtigste Ergebnis eine Forschungsplattform und eine Reihe molekularer Beobachtungen. Die Studie erweitert die Fragen dazu, wie endokrine Disruptoren die Brustbiologie beeinflussen könnten, und unterstreicht zugleich den Bedarf an Folgearbeiten, bevor Schlussfolgerungen über individuelle Belastung, Krankheitsrisiko oder Präventionsstrategien gezogen werden.
Wie es weitergeht
Künftige Studien müssen prüfen, ob sich die beschriebenen Veränderungen reproduzieren lassen, wie lange sie anhalten und ob sie mit späteren Brusterkrankungen in Verbindung stehen. Außerdem müssen die Forschenden untersuchen, ob molekulare Signaturen aus diesen Modellen zu zuverlässigen Biomarkern werden könnten.
Der Weg vom Labormodell zu gesundheitlichen Empfehlungen ist weit. Die Studie bietet jedoch eine stärker am Menschen orientierte Möglichkeit, ihn zu untersuchen: aus gesunden Spenderinnen gewonnenen Brustorganoide, die Entwicklungsreaktionen auf die Belastung durch Umweltchemikalien modellieren können. In einem Forschungsfeld, in dem die Komplexität menschlichen Gewebes eine große Herausforderung darstellt, könnte diese Fähigkeit ebenso bedeutsam sein wie die ursprünglichen chemischen Befunde selbst.
Dieser Artikel basiert auf einer Berichterstattung von Medical Xpress. Den Originalartikel lesen.
Originally published on medicalxpress.com
