Chemotherapie:
Was steht hinter dieser Behandlungsform?

Eigentlich bezieht sich der Begriff Chemotherapie auf jede Art von medikamentöser Behandlung, bei der Zellen zum Absterben gebracht oder am Wachstum gehindert werden sollen. Das können Krankheitserreger ebenso sein wie Krebszellen. Im weiteren Sinn gelten also auch Antibiotika als "Chemotherapie".
Heute wird der Begriff allerdings fast ausschließlich für die Verkleinerung oder Zerstörung von Tumoren mit so genannten Zytostatika verwendet. Die umgangssprachlich auch als Zellgifte bezeichneten Substanzen beeinträchtigen Krebszellen grundlegend in ihrer Funktion: Weitere Teilungen werden gestoppt und die geschädigten Zellen vom Körper des Patienten abgebaut.

Verhinderung der Zellteilung

Die zur Tumorbehandlung eingesetzten Zytostatika erzielen dies auf unterschiedliche Weise (mehr dazu auch im Kapitel "Substanzen"): Einige setzen an der Erbinformation direkt an - sie ähneln zum Beispiel natürlichen Bausteinen der Erbsubstanz DNA (deutsch: DNS für Desoxyribonukleinsäure - siehe Bild, neues Bildschirmfenster). So werden sie bei der Teilung von Tumorzellen anstelle der "richtigen" Moleküle eingebaut. Dadurch wird die Erbinformation zerstört. Wenn überhaupt noch Tochterzellen entstehen, so wachsen diese nicht mehr weiter.
Andere Zytostatika behindern die Verdopplung der Erbsubstanz und die gleichmäßige Verteilung auf zwei neue Zellen bei der Zellteilung - sie stoppen Enzyme, die am Aufbau der DNA beteiligt sind, oder sie "verkleben" die Wicklung der DNA (siehe Bild, neues Bildschirmfenster).
Einige Zytostatika wirken nicht auf die Zellteilung, sondern auf die normale Funktion und den Stoffwechsel der Tumorzellen. Sie blockieren Hilfsmoleküle, die für die Produktion von Proteinen wichtig sind. Damit stoppen sie den Nachschub von "Baumaterial" für die Zelle, also von Struktureiweißen, Enzymen und anderen Substanzen, die die Krebszelle zum Wachstum benötigt.

Programmierter Zelltod: Warum ist Chemotherapie nicht einfach nur giftig?

Tumorzellen "platzen" bei einer Chemotherapie nicht einfach. Dies würden Patienten auch gar nicht aushalten: Eine umfangreiche Gewebszerstörung, eine so genannte Tumornekrose oder Tumorlyse, würde ihren Körper wie nach einer Verbrennung oder einer schweren Infektion mit Zelltrümmern und Abbauprodukten regelrecht vergiften: Die Nieren, die Blutgerinnung und auch das Immunsystem wären überfordert.
Zwar findet man vor allem bei Tumorpatienten, bei denen große Tumoren durch die Behandlung rasch verkleinert werden, einige Nekroseherde. Die heute eingesetzten Therapieschemata zielen aber überwiegend darauf, Tumorzellen zunächst am unkontrollierten Teilen zu hindern.

Solche geschädigten und inaktiv gewordenen Zellen werden über einen körpereigenen Kontrollmechanismus erkannt und gezielt abgebaut. Ihre Reste verwertet der Stoffwechsel weiter, genauso wie er es mit allen gealterten oder funktionslos gewordenen Zellen auch normalerweise tut. Der Fachbegriff dafür lautet Apoptose; dieser Mechanismus wird auch als programmierter Zelltod bezeichnet.

• Der Erfolg einer Chemotherapie ist daher selten über Nacht sichtbar: Es dauert einige Tage oder sogar Wochen, bis man das Ansprechen eines Tumors sicher beurteilen kann.

An den Themen Apoptose, gestörte Zellalterung und gestörter Zelltod wird intensiv geforscht. Die Zahl der wissenschaftlichen Veröffentlichungen dazu geht in die Tausende, auch dann, wenn man nur deutschsprachige Fachartikel berücksichtigt (als Beispiel ein Überblick über Arbeiten im Deutschen Krebsforschungszentrum unter www.dkfz.de/de/presse/veroeffentlichungen/einblick/
download/2005/Einblick_04_2005.pdf, S. 23, und www.dkfz.de/de/presse/veroeffentlichungen/einblick/
download/2005/einblick-3-2005_web.pdf, S. 36).

Wirkung: Nicht krebsspezifisch

Die meisten Zytostatika greifen in Stoffwechsel- oder Zellteilungsvorgänge ein, die nicht nur in Tumorzellen, sondern in allen Zellen eine wichtige Rolle spielen. Sie sind nicht krebsspezifisch wirksam.
Trotzdem schädigen sie Tumorzellen fast überwiegend weit mehr als gesundes Gewebe. Der Grund liegt im biologischen Verhalten der Krebszellen: Die Mehrzahl normaler Zellen ist ausgereift, der Fachbegriff heißt ausdifferenziert. In den meisten Geweben findet nur so viel Zellteilung statt, wie für Erhaltung und Regeneration nötig ist.
Die gesunden Zellen erfüllen stattdessen ihre gewebetypischen Aufgaben - sie sind sozusagen "erwachsen". Wo keine Zellteilung stattfindet, können Zytostatika auch nicht die Erbsubstanz angreifen. Wo kein aufbauender Stoffwechsel die Produktion von Tochterzellen vorbereitet, können die entsprechenden Prozesse nicht gestört werden.
Die rasch wachsenden Tumorgewebe sind dagegen durch einen hohen Anteil an unreifen und entdifferenzierten Zellen gekennzeichnet (in der Tumordiagnostik: Differenzierungsgrad oder Grading) - sie reagieren wesentlich empfindlicher auf Chemotherapie.

Betroffen sind von Zytostatika allerdings auch gesunde Gewebe, die sich ähnlich schnell teilen wie Krebszellen: Dazu gehören etwa die Schleimhautzellen in Mund und Verdauungstrakt, die aufgrund der hohen mechanischen Beanspruchung ständig neu ersetzt werden müssen. Ebenfalls betroffen sind die Haarwurzelzellen, die Blutzellen und in geringerem Umfang auch andere sich rasch regenerierende Gewebe. Diese Beeinträchtigung erklärt einen Teil der typischen Nebenwirkungen vieler Chemotherapien (mehr dazu im Kapitel "Nebenwirkungen").

Wie genau sich das biologische Verhalten von Tumorzellen von dem gesunder Gewebe unterscheidet, ist Gegenstand intensiver Forschung. Bei einigen Tumoren hat man so genannte Stammzellen gefunden, von denen allein das Wachstum ausgeht, während der Rest der Zellen daran nicht beteiligt ist. Ob dies für alle Krebsarten und in jeder Phase des Tumorwachstums zutrifft, kann für die meisten Krebsformen noch nicht beurteilt werden. Welche Konsequenzen es für die Planung einer Chemotherapie hätte, wenn es eine solche "Arbeitsteilung" in jedem Tumorgewebe gäbe, ist ebenfalls noch unbekannt.

Behandlungsplanung: Welche Rolle spielt die Tumorbiologie?

Um Krebszellen so gezielt wie möglich zu treffen und gesunde Zellen so weit wie möglich zu schonen, ist es wichtig, möglichst viel über die biologischen Eigenschaften eines Tumors zu wissen. Die Aufarbeitung von Gewebeproben nach Biopsien oder Operationen unter dem Mikroskop und mit molekularbiologischen Methoden gehört heute deshalb in der Krebsdiagnostik zum Standard. Diese Untersuchungen liefern wichtige Informationen über das Verhalten der Krebszellen, über ihre Wachstumsgeschwindigkeit, den Grad der Abweichung von normalem Gewebe und damit den Grad der Bösartigkeit. Die Ergebnisse erleichtern die Therapieplanung. Die zugrunde liegenden Tests werden durch intensive Forschung auch immer genauer und aussagekräftiger.
Regelrechte Sensitivitätstests hingegen, mit denen das Ansprechen eines Tumors auf verschiedene Medikamente schon vor Behandlungsbeginn getestet werden soll, haben die in sie gesetzten Erwartungen bisher nicht erfüllt (mehr dazu im Kapitel "Chemosensitivität und Resistenz").