Fachbeitrag

Krebs und Gene:

Onkogene leichter auffinden, klassifizieren und kartografieren
Genetisch verändertes Lungenkrebsgewebe: Die Zellkerne sind blau gefärbt, die Proteinprodukte des hochgradig vervielfältigten TITF-Gens fluoreszieren rot. Die gelbe Box zeigt einen einzelnen Zellkern (Foto: MPG).

Richard E. Schneider*)

  1. Freier Wissenschaftsjournalist, Brunnenstraße 16, 72074 Tübingen, Tel. 07071/253015.

Am Lungen- karzinom beteiligte Gene definiert

Durch Genveränderungen, Deletionen, SNPs und falsches Ablesen werden Signalwege in der Zelle gestört und unter Umständen unkontrollierte Zellproliferationen ermöglicht: Die Anzeichen von Krebs. In einem breit angelegten Forschungsprojekt untersuchten Wissenschaftler des MIT, Boston, unter Matthew Meyerson, der Harvard University, des US-amerikanischen Human Genom-Research Institute (NHGRI), des NCI (National Cancer Institute) sowie Dr. Roman Thomas, MPI für neurologische Forschung, Köln, sämtliche DNA-Veränderungen beim Lungenkarzinom. Als Basis dienten 371 aus 500 ausgewählten Biopsien, die mit SNP-Arrays analysiert wurden. Jeweils 250000 DNA-Bausteine konnten so erfasst werden. Für deren Auswertung wurde ein neues Verfahren namens „Genomic Identification of Significant Targets in Cancer“ (GISTIC) entwickelt, das nur die relevanten Genveränderungen wiedergibt. Tumore, auch Lungentumore, sind genetisch sehr inhomogen, nur ein kleiner Teil trägt die gleichen genetischen Veränderungen. Allerdings fanden die Wissenschaftler diesmal in 12 % der Krebsfälle ein gleiches mutiertes Gen, das sich stark vervielfältigt und gewöhnlich für die Entwicklung der Lunge kodiert. Wurde dieses Gen TITF1 in den Tumoren ausgeschaltet, verringerte sich das Wachstum der Tumore. Hier ist möglicherweise ein neuer Ansatz für die Krebsbekämpfung gefunden.

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Der Kölner Max-Planck-Forscher Dr. Thomas stellt nun einen eigenen Forschungsverbund aus Onkologen, Klinikern, Pathologen, Zellbiologen und Biostatistikern zusammen. Gemeinsam sollen bis 1000 humane Lungentumore genetisch analysiert werden. Neben der genetischen Dechiffrierarbeit der einzelnen Tumor-DNA soll gleichzeitig der Verlauf der Krebserkrankung beim Patienten in der Klinik verfolgt werden. Prof. Thomas: „Von der gleichzeitigen Untersuchung klinischer und genetischer Varianten erhoffen wir, unsere Patienten zukünftig noch gezielter behandeln zu können.“ Der Max-Planck-Forscher wird auf praktischem Gebiet mit dem Zentrum für integrierte Onkologie in Köln-Bonn zusammenarbeiten.

Onkogen- Mutationen in menschlichen Krebszellen klassifizieren

Auch in einem anderen Krebsgenom-Projekt arbeitete der Kölner Neurologie-Experte mit. Hier ging es um Mutationen in Krebsgenen. Werden solche onkogenen Mutationen frühzeitig erkannt und spezifiziert, kann der behandelnde Arzt rasch die richtigen Therapiemaßnahmen incl. der nötigen Medikamente wählen. Da die Mutationen sich von Gen zu Gen ähneln, können sie entsprechend ihren jeweiligen Eigenschaften klassifiziert werden. Ein internationales Wissenschaftler-Team um Prof. Levi Garraway (MIT, Boston) und Max-Planck-Forscher Roman Thomas, Köln, suchte 17 bekannte humane Krebsgene nach genetischen Veränderungen ab. Um ein möglichst umfassendes Resultat zu erzielen, führten die Krebsforscher insgesamt 245 selbst entwickelte genetische Tests durch, mit denen sie nach insgesamt 238 bekannten, häufig auftretenden Mutationen in diesen 17 Krebsgenen suchten. Über 1000 menschliche Tumorproben wurden dabei untersucht. Es wurde festgestellt, dass 30 % der Proben mindestens eine bekannte Krebsgen-Variante aufwiesen, 14 der 17 Krebsgene mindestens einmal mutiert waren. Andere Tumoren wiesen mehrere Erbgutveränderungen gleichzeitig auf. Diese Vorab-Suche nach Mutationen in Krebsgenen ist auch nützlich, weil bestimmte Zellveränderungen auf medikamentöse Resistenzen hinweisen. So zeigte die Tumorgewebeprobe eines Patienten mit einem Weichteil-Tumor, berichtet Dr. Roman Thomas, zwei Mutationen des Krebsgens KIT. Eine davon bewirkte die Resistenz gegen das Krebsmedikament Glivec. Ein sich anschließender Therapieversuch ergab tatsächlich das Vorhandensein der Resistenz. Neben diesen auf Resistenzen hinweisenden Mutationen zeigte das internationale Krebsforscherteam auch einige neue, bisher nicht bekannte Veränderungen in Krebsgenen auf.

Die Vorarbeiten zum Auffinden bekannter Krebsmutationen erleichtern in der Praxis die Einleitung einer angepassten Krebstherapie erheblich. Aus einer Tumorgewebeprobe kann mit einem Testset vor Behandlungsbeginn ein genetisches Tumorprofil erstellt werden, in dessen Folge eine gezielt wirkende und nebenwirkungsarme medikamentöse Therapie in die Wege geleitet werden kann. Diese spätere Erleichterung für Arzt und Patient lohnt den zusätzlichen Arbeitsschritt mit dem Testset.

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