Eine kürzlich in Nature Metabolism veröffentlichte Studie präsentiert eine umfassende Multi-Omics-Analyse der Tumorkachexie bei Krebspatienten und liefert neue Erkenntnisse zur gewebespezifischen und systemischen metabolischen Umprogrammierung. Dr. Maria Rohm, Seniorautorin der Studie mit dem Titel „Multi‑omics profiling of cachexia‑targeted tissues reveals a spatio‑temporally coordinated response to cancer“, leitet die Forschungsgruppe Tissue Crosstalk in Cancer Metabolism am Helmholtz Zentrum München und ist Projektleiterin im Rahmen von HyperMet.
Mithilfe eines integrierten Ansatzes, der Metabolomik, Transkriptomik und die Markierung mit stabilen Isotopen kombiniert, analysierten die Autoren metabolische Veränderungen in verschiedenen von Krebs betroffenen Geweben in mehreren Mausmodellen und anhand von Humandaten. Die Ergebnisse zeigen eine koordinierte Reaktion in Leber, Fettgewebe, Skelettmuskulatur, Herz und Plasma während des Fortschreitens der Tumokachexie und unterstreichen damit systemische anstelle von isolierten Gewebeveränderungen.
Ein zentrales Ergebnis der Studie ist die Identifizierung des Ein-Kohlenstoff-Stoffwechsels als übergeordneter Stoffwechselweg, der bei Tumokachexie durchgängig aktiviert ist. Die Aktivierung dieses Stoffwechselnetzwerks war mit Inflammation, veränderter Glukoseverwertung und Muskelatrophie verbunden. Analysen des Stoffwechselflusses zeigten zudem einen Glukose-Hypermetabolismus in Skelett- und Herzmuskulatur, was darauf hindeutet, dass die metabolische Umstrukturierung dem Gewebeschwund vorausgeht und dazu beiträgt.
Die Relevanz dieser Ergebnisse wurde in mehreren unabhängigen Tumormodellen sowie in humanisierten Mausmodellen und Patientenproben bestätigt. Dies deutet darauf hin, dass die beobachtete metabolische Reaktion ein konserviertes Merkmal der Tumorkachexie darstellt. Insgesamt liefert die Studie einen systembiologischen Rahmen zum Verständnis der metabolischen Wechselwirkungen zwischen Tumor und Wirt und identifiziert Stoffwechselwege, die als Zielstrukturen für zukünftige Therapieansätze dienen könnten.
Der vollständige Artikel ist in Nature Metabolism verfügbar:
https://www.nature.com/articles/s42255-025-01434-3
Die HyperMet-Forschung untersucht, wie Muskelwachstum (Hypertrophie) und Muskelabbau (Atrophie) den Stoffwechsel beeinflussen. Mehr Muskelmasse senkt das Risiko für Adipositas, Diabetes, Osteoporose und möglicherweise für Krebs. Wir erforschen die zugrunde liegenden Stoffwechselprozesse, um neue Strategien zur Prävention und im Alltag zu entwickeln.