| Entsteht Krebs aus gutartigen Zellen, die sich schlecht benehmen oder aus falsch programmierten Stammzellen? Forschungen deuten auf Letzteres.
LONDON (SN). Seit vielen Jahren ist das eine Streitfrage unter den Krebsforschern: Entstehen bösartige Zellen dadurch, dass ausdifferenzierte, gutartige Zellen "schlechte Eigenschaften" annehmen? Oder liegt ihr Ursprung weit zurück in Stammzellen, in denen sich eine falsche Programmierung eingeschlichen hat?
Neue Studien, die online in der Fachzeitschrift "Nature Genetics" erschienen sind, sprechen klar für die zweite Theorie. An einer der Arbeiten haben Innsbrucker Wissenschafter mitgearbeitet.
Bei den Studien geht es um bestimmte Proteine, die quer durch das Tierreich bis zum Menschen vorkommen. Embryonale Stammzellen sind auf Polycomb-Proteine angewiesen, um Gene reversibel stillzulegen, die für die Ausdifferenzierung notwendig sind.
Der Hintergrund: Aus embryonalen Stammzellen entwickeln sich alle spezialisierten Zellen. Dies erfolgt durch jeweils spezifische genetische Programme, welche bestimmte Erbanlagen im Laufe der Entwicklung zum richtigen Zeitpunkt an- bzw. abschalten. Bei Krebs allerdings werden jene Programme, welche für die Differenzierung verantwortlich sind, permanent abgeschalten. Auf diese Weise wird beispielsweise die krankhafte Teilung und das Überleben der bösartigen Zellen fixiert.
"Bei Stammzellen ist die reversible Abschaltung von Genen physiologisch, bei Krebszellen hingegen erfolgt das dauerhaft", stellt der Tiroler Wissenschafter Martin Widschwendter fest. Er wurde als Experte für Brust- und gynäkologische Krebserkrankungen an Europas größtes Institute for Women's Health am renommierten University College London (UCL) berufen. Die Forscher untersuchten zunächst den Aktivitätsstatus von insgesamt 195 Genen bei adulten Stammzellen, gesunden differenzierten Zellen und Karzinomzellen (Brust-, Eierstock-, Dickdarm- und Lungenkrebs). Für 177 dieser Gene war bekannt, ob sie in Stammzellen durch Polycomb-Proteine lahm gelegt sind.
Bei der nachfolgenden Austestung von Dickdarmkarzinomzellen und normaler Dickdarmschleimhaut stellte sich heraus, dass 77 dieser 177 Gene durch chemische Modifikation (DNA-Methylierung) im Rahmen der Krebsentstehung permanent zum Schweigen gebracht wurden. 44 Prozent dieser 77 Gene und nur fünf Prozent der 100 Gene, welche keine tumorspezifische DNA-Methylierung aufweisen, werden in Stammzellen durch Polycomb-Proteine unterdrückt.
Widschwendter: "Das ist hochsignifikant, mehr als es durch Zufall sein könnte. Bei Krebszellen wird offenbar die Abschaltung von Genen, wie sie bei Stammzellen durch Polycomb-Proteine reversibel geschieht, in eine irreversible übergeführt. Das erfolgt, indem an Abschnitte der DNA Methylgruppen angehängt werden (Methylierung, Anm.)."
Laut Widschwendter hat diese Forschungsarbeit erstmals gezeigt, dass Stammzellen durch die Methylierung von DNA-Abschnitten in einem frühen Stadium der Undifferenziertheit gehalten werden können, "was sie für das spätere Hervorrufen von Krebs prädisponiert".
Die Forschungsergebnisse könnten völlig neue Möglichkeiten für die Früherkennung von Krebs eröffnen. Gearbeitet wird an einem Verfahren zur Vorhersage eines Krebsrisikos auf der Basis eines einfachen Bluttests.
© SN.
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