Ärzte Zeitung online, 04.05.2010

Schrott-DNA kann gefährliches Treibmittel für Krebs sein

BERLIN (eb). Beim Hodgkin-Lymphom, einem Lymphdrüsenkrebs, konnten Forscher erstmals für eine Tumorerkrankung bei Menschen nachweisen, dass wiederholt auftretende Abschnitte im Genom, sogenannte LTRs, als gefährliche Krebstreiber agieren können - auch bei anderen Krebsarten.

Fast die Hälfte des menschlichen Genoms besteht nach bisherigen Annahmen der Wissenschaft aus DNA, deren Funktion unbekannt ist. Sie umfasst Regionen außerhalb der eigentlichen Gene, die keine Information für ein Eiweißmolekül tragen, darunter befindet sich auch die Junk-DNA (englisch: überflüssiger Krempel).

Viren haben DNA-Schnipsel ins Erbgut geschleust

Dazu zählen unter anderen DNA-Schnipsel, die wiederholt im gesamten Genom vorkommen und als LTRs (long terminal repeats) bezeichnet werden. Vor vielen Millionen sind diese Abschnitte von Retroviren zu Tausenden in das Genom des Menschen gelangt. Solche Viren haben die Fähigkeit, ihr eigenes genetisches Material in das Wirtsgenom, also des Menschen, einzubauen. Sie werden jedoch über verschiedene Vorgänge, etwa durch das Anhängen von Methylgruppen an die DNA, in der Regel stillgelegt und richten somit keinen Schaden an.

Geht diese Kontrolle verloren, können die zuvor stummen DNA-Stücke angeschaltet werden und Gene in ihrer Nachbarschaft aktivieren, darunter prinzipiell auch solche, die Krebs auslösen. Das konnten Forscher bereits in Mäusen zeigen, nicht jedoch bei Krebserkrankungen des Menschen. Björn Lamprecht, Dr. Stephan Kreher und Dr. Mathas von der Charité und dem MDC in der Forschungsgruppe von Professor Bernd Dörken sowie Dr. Korden Walter und Professor Constanze Bonifer vom Leeds Institute of Molecular Medicine an der Universität Leeds haben jetzt erstmals für das Hodgkin-Lymphom nachgewiesen, dass aktivierte LTRs zur Krebsentstehung beitragen können (Nature Medicine online).

Die Krebszellen des Hodgkin-Lymphoms, die als Hodgkin-/Reed-Sternberg-Zellen bezeichnet werden, waren ursprünglich Zellen des Immunsystems, haben aber fast alle Eigenschaften ihrer Ursprungszellen, der B-Zellen, verloren. Abhandengekommen ist diesen Krebszellen auch der normalerweise für das Überleben von B-Zellen nötige B-Zell-Rezeptor - er fehlt auf den Hodgkin-/Reed-Sternberg-Zellen. Was aber hält die Hodgkin-/Reed-Sternberg-Zellen am Leben und bringt sie zum Wachsen, wenn der ursprüngliche B-Zell-Rezeptor verloren gegangen ist?

Es gelang den Forschern zu zeigen, dass das Wachstum der Hodgkin-/Reed-Sternberg-Zellen wesentlich von einem Faktor abhängt, der normalerweise nicht auf den B-Zellen vorkommt. Dieser Faktor, kurz mit CSF1R* bezeichnet, kontrolliert eigentlich die Entstehung anderer Immunzellen, nämlich der Monozyten und der Makrophagen. Weiter wiesen die Forscher nach, dass aus dem Ruder gelaufene LTRs das Gen für diesen Faktor in Hodgkin-/Reed-Sternberg-Zellen aktivieren und damit das Überleben der Krebszellen sichern.

Hodgkin-/Reed-Sternberg-Zellen sind aber nicht die einzigen Krebszellen, die mit diesem Mechanismus die normale Wachstumskontrolle unterlaufen. Hinweise auf eine Aktivierung dieser LTRs und des Faktors CSF1R fanden die Forscher auch im anaplastisch großzelligen Lymphom, das ist eine weitere Form von Lymphdrüsenkrebs. Die Krebsforscher vermuten deshalb, dass die Aktvierung des Faktors CSF1R durch LTRs bei der Entstehung weiterer Lymphome bedeutsam ist.

Tausende DNA-Abschnitte überall im Genom aktiviert?

Außerdem konnten die Wissenschaftler zeigen, dass in Hodgkin- Lymphomen nicht nur ein einzelnes LTR aktiviert wird, sondern hunderte, wenn nicht gar tausende von ihnen überall im Genom. Die Konsequenz dieser Genom-weiten Aktivierung von LTRs ist allerdings derzeit noch unklar. Die Forscher spekulieren jedoch, dass solche Aktivierungsprozesse große Auswirkungen auf die Stabilität des Genoms von Lymphomzellen haben könnten und dazu beitragen, dass Krebszellen über einen längeren Zeitraum irreversible genetische Schäden anhäufen. Solche Vorgänge könnten deshalb nach ihrer Ansicht in Zukunft für Diagnose, Verlauf und Therapie dieser unterschiedlichen Krebserkrankungen von Bedeutung sein.

*CSF1R: colony stimulating factor 1 receptor

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