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Gesundheit+Medizin

Ein Genatlas für Krebs

Jede Krebszelle hat einen charakteristischen genetischen und molekularen Fingerabdruck. (Foto: Man_at_mouse/ istock)

Forscher haben die Genetik hinter 33 Krebsarten entschlüsselt. Ihre Ergebnisse zeigen: Trotz unterschiedlichem Ursprungsort sind sich manche Tumore genetisch erstaunlich ähnlich. Diese Erkenntnis legt eine neue Klassifizierung vieler Krebserkrankungen nahe. Statt der anatomischen Lage können Mediziner künftig noch besser genetische und molekulare Faktoren zur Charakterisierung des Tumors heranziehen – und daran die Behandlung ausrichten.

Tumore können sich in unterschiedlichen Körperregionen breitmachen – ob in der Brust, im Darm oder in der Lunge. Bisher waren es hauptsächlich diese anatomischen Ursprungsorte, nach denen Mediziner die bekannten Krebsarten klassifizierten und abhängig von dieser Einteilung auch behandelten. Dabei haben alle Tumorerkrankungen eines gemeinsam: Sie entstehen durch Fehler in den Genen. Wenn sich bestimmte Abschnitte der Erbsubstanz verändern oder falsch abgelesen werden, können Zellen entarten und zu wuchernden Krebszellen werden. Wissenschaftler um Katherine Hoadley von der University of North Carolina in Chapel Hill haben deshalb nun einen anderen Blick auf die unterschiedlichen Formen von Krebs geworfen: Welche genetischen Gemeinsamkeiten und Unterschiede weisen die Geschwulste auf?

Um das herauszufinden, sequenzierten und analysierten sie das Erbgut von mehr als 10.000 Tumoren 33 unterschiedlicher Krebsarten. Welche Mutationen waren in den Genen zu finden, wie wurden sie abgelesen und welche Proteine entstanden als Folge? Die Auswertung liefert den Forschern wichtige Hinweise darauf, welche Mechanismen für die Entstehung von Krebs verantwortlich sind. So identifizierten sie insgesamt rund 300 Gene, die in Zusammenhang mit einem Tumorwachstum zu stehen scheinen. Die wichtigste Erkenntnis dabei: Manche Krebsarten sind sich auf genetischer Basis erstaunlich ähnlich – obwohl sie ihren Ursprung nicht im gleichen Organ haben.

Molekularer Fingerabdruck

Wie Hoadley und ihre Kollegen berichten, führen die Fehler in den Genen zu charakteristischen molekularen Eigenschaften, nach denen die Tumorformen unterteilt werden können. Oft spielt dabei der beteiligte Zelltyp eine Rolle: „Wir schauen uns an, welche Gene in einem Tumor angeschaltet sind und das bringt uns zu einem bestimmten Zelltyp“, erklärt Mitautorin Li Ding von der Washington University School of Medicine in St Louis. „Plattenepithelkarzinome kommen zum Beispiel in der Lunge, der Blase, im Gebärmutterhals und im Kopf vor. Dank unseren Studien wissen wir jetzt, dass diese Krebsformen eng miteinander verwandt sind.“

Die Genanalysen liefern zudem neue Erkenntnisse über die entscheidenden Mutationen in den Brustkrebsgenen BRCA1 und BRCA2. Es ist schon länger bekannt, dass Mutationen in diesen Genen für die erbliche Form von Brustkrebs eine ausschlaggebende Bedeutung zukommt. Mit einer BRCA-Mutation liegt das Risiko einer Frau im Laufe ihres Lebens an Brustkrebs zu erkranken bei 50 bis 80 Prozent. Doch welche Mutationen treiben das Tumorwachstum wirklich voran – und welche Veränderungen sind womöglich harmlos? Die Wissenschaftler fanden 21 krankmachende BRCA1- und BRCA2-Varianten für Brustkrebs sowie 38 für Eierstockkrebs. „Wir haben jetzt mehr Klarheit darüber, welche vererbten Mutationen für die Krebsentstehung verantwortlich sind“, berichtet Ding.

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Neue Klassifizierung – neue Therapie?

Der detaillierte Blick auf die Genetik hinter vielen Tumorerkrankungen könnte künftig die Therapie verändern. „Die anatomische Lage des Tumors war bislang die wichtigste Methode, um das Vorgehen bei der Behandlung zu bestimmen“, sagt Hoadley. „Doch wenn sich Geschwulste innerhalb eines Organs genetisch unterscheiden, sollten wir auch die Therapie daran anpassen.“ Umgekehrt könnte eine Klassifizierung nach genetischen Merkmalen dazu führen, dass verwandte Tumore in unterschiedlichen Organen ähnlich behandelt werden. Demnach könnte ein Medikament nicht mehr für die Behandlung von Lungenkrebs, sondern für die Behandlung von Plattenepithelkarzinomen zugelassen werden – unabhängig vom anatomischen Ursprungsort.

Mit diesem Ansatz im Hinterkopf wollen die Forscher in Zukunft die Daten aus früheren klinischen Studien neu bewerten. „Viele dieser Untersuchungen haben die Genetik nicht betrachtet“, sagt Ding. Doch genau dieser Faktor könnte erklären, warum ein kleiner Anteil von Patienten gut auf eine Behandlung ansprach, während ein Großteil nicht reagierte. „Vielleicht wurde ein Therapeutikum auf Basis solcher Ergebnisse nicht zugelassen. Aber manche Patienten mit bestimmten Mutationen könnten womöglich doch davon profitieren“, schreibt das Team.

Quelle: Katherine Hoadley (University of North Carolina, Chapel Hill) et al., Cell, doi: 10.1016/j.cell.2018.03.022

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