Fossile Kröte mit Knochenkrebs

STUTTGART. Bei der 2015 im baden-württembergischen Vellberg-Eschenau entdeckten Ur-Schildkröte Pappochelys rosinae hat ein Forscherteam Knochenkrebs nachgewiesen. Das Ergebnis der gemeinsamen Forschungsarbeit wurde in JAMA Oncology, dem Journal für Krebsforschung der American Medical Association, publiziert. Das Team aus Paläontologen und Medizinern aus Deutschland, Kanada und den USA arbeiten dabei mit dem Naturkundemuseum Stuttgart zusammen.

Bei der Pappochelys rosinae handelt es sich um ein Exemplar der ältesten bekannten Schildkröte der Welt aus der Trias-Zeit vor 240 Millionen Jahren. Stuttgarter Paläontologen hatten die Ur-Schildkröte 2015 in Baden-Württemberg gefunden.

Nachweis mittels Mikro-CT

„Untersuchungen der äußeren Morphologie sowie Mikro-CT-Aufnahmen des erkrankten Knochens ergaben, dass das Tier unter Knochenkrebs gelitten hat“, erklärt die Leiterin der Studie, Yara Haridy vom Museum für Naturkunde Berlin.

„Dies ist einer der ältesten Fälle von Krebs im Fossilbericht, und sein ältestes bekanntes Auftreten bei Amnioten überhaupt, also der Gruppe von Tieren, zu denen die Reptilien, Vögel und Säugetiere gehören“, sagt Florian Witzmann, Mitautor und Haridys Kollege am Berliner Naturkundemuseum.

Die interdisziplinäre Forschung von Paläontologen und Medizinern fällt unter den Wissenschaftszweig „Paläopathologie“. Diese Disziplin beschäftigt sich mit Krankheiten und Fehlbildungen bei Lebewesen der Vorzeit. Diese Wissenschaft dient dem Verständnis, wie Krankheiten, Pathogene und auch Heilung evolvierten. Es handelt sich dabei um eine noch junge Wissenschaft.

„Paläopathologien sind grundsätzlich selten bei Fossilien, und dies gilt insbesondere für bösartige Tumore, die bei Fossilien fast unbekannt sind. Das macht unseren Fund so bedeutend“, so Mitautor Patrick Asbach, Radiologe an der Charité-Universitätsmedizin Berlin.

Fund im Steinbruch

Die Ur-Schildkröte Pappochelys wurde im Steinbruch Schumann in Vellberg-Eschenau entdeckt und machte 2015 Schlagzeilen als ein wesentliches Teil im Puzzle der frühen Evolution von Schildkröten. Das pathologische Pappochelys-Exemplar wird im Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart aufbewahrt.

„Über die Frage nach dem Ursprung der Schildkröten und ihres hoch spezialisierten Bauplans haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jahrzehntelang gerätselt“, erklärt Mitautor Rainer Schoch vom Stuttgarter Museum und einer der Entdecker der Ur-Schildkröte.

Schoch: „Pappochelys steht an der Basis der Entwicklung zu den modernen Schildkröten, gefolgt von Formen, die unseren heutigen Schildkröten zunehmend ähnlicher sehen.“ So besitzt Pappochelys beispielsweise noch keinen vollständigen Schildkrötenpanzer und gibt der Wissenschaft damit einen Hinweis, wann und wie sich der Panzer in der Evolution entwickelt hat.

In seiner paläopathologischen Studie arbeitete das Team an einem isolierten Oberschenkelknochen von Pappochelys, der einen auffälligen, zunächst rätselhaften Auswuchs aufwies. Durch die Auswertung der Micro-CT-Aufnahmen konnte der Auswuchs als sogenanntes periosteales Osteosarkom diagnostiziert werden, einer bestimmten Form von bösartigem Knochenkrebs, die es auch beim Menschen gibt.

Persiosteales Osteosarkom

„Bei Fossilien sind meist nicht die Weichgewebe erhalten, weshalb wir nur Pathologien untersuchen können, die sich im Hartgewebe des Skeletts manifestieren“, erläutert der Mitautor und Paläopathologe Bruce Rothschild vom Carnegie Museum in Pittsburgh und dem Indiana University Ball Memorial Hospital in Muncie, Indiana, USA. Anhand von Pathologien im Fossilbericht können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dabei herausfinden, wann bestimmte Eigenschaften in der Evolution aufgetreten sind.

„Im Fall der Ur-Schildkröte hat wahrscheinlich eine Genmutation eine Funktionsstörung des Regulators bewirkt. Beim Menschen heißen solche Gene Tumorsuppressorgene, und sie stellen momentan ein sehr aktuelles Thema in der medizinischen Forschung dar“, sagt Mitautorin Nadia Fröbisch vom Museum für Naturkunde Berlin. „Leider können wir weder wissen, ob die Ur-Schildkröte dieselben krebserzeugenden Gene besessen hat wie heute der Mensch, noch ob diese Krebserkrankung tödlich für das Tier war“, fügt Fröbisch ergänzend hinzu.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Krebs nicht auf den modernen Menschen beschränkt ist. Stattdessen reicht die Anfälligkeit für diese Krankheit weit zurück in der evolutionären Geschichte der Wirbeltiere, hunderte von Millionen Jahren vor der Entstehung des Menschen“, folgert Yara Haridy. (eb)