Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.

Krebs: Forscher finden Erbgutfehler in Prostata-Tumoren

Erstmals haben Forscher das komplette Erbgut von Prostatakrebszellen entziffert - von den Ergebnissen waren sie überrascht: Offenbar führen nicht einzelne Mutationen im Genom zur Tumorentstehung. Vielmehr waren größere Abschnitte des Genoms durcheinandergeraten.

Abbildung der Prostata: DNA-Umlagerungen führen zu Kontrollverlust der Zellen Zur Großansicht
AP

Abbildung der Prostata: DNA-Umlagerungen führen zu Kontrollverlust der Zellen

Prostatatumoren gehören zu den häufigsten Krebserkrankungen unter Männern: Allein in Deutschland wird nach Angaben des Berliner Robert-Koch-Instituts (RKI) pro Jahr bei über 60.000 Männern ein solches Karzinom diagnostiziert. Knapp 12.000 Patienten sterben jährlich an der Krankheit.

Die Suche nach einer wirksamen Therapie läuft auf vielen Ebenen: Wissenschaftler arbeiten nicht nur an Medikamenten, die Tumorzellen zerstören, sie suchen auch nach genetischen Ursachen für die Entstehung von Karzinomen. Am Ende könnten einfache Gentests stehen, mit denen man Tumoren noch früher diagnostizieren kann.

Um diesem Ziel näher zu kommen, suchen Forscher seit Jahren nach jenen Fehlern im Genom, die für die Tumorbildung verantwortlich sind. Mit Hilfe dieser Daten soll nach und nach eine Art genetischer Atlas sämtlicher Krebsarten entstehen.

Jetzt ist es einem US-Forscherteam erstmals gelungen, das komplette Erbgut von Prostatatumoren bei sieben Patienten zu entziffern. Wie Mark Rubin vom Weill Cornell Medical College in New York und Levi Garraway von der Harvard University in Cambridge im Wissenschaftsmagazin "Nature" berichten, nutzten sie dafür eine moderne Sequenzierungsmethode, die erst seit einiger Zeit erprobt wird.

Alle Männer litten an einem Karzinom im fortgeschritten Entwicklungsstadium. Die Forscher verglichen das Krebsgenom der jeweiligen Probanden mit dem Erbgut ihres gesunden Gewebes, um die genetischen Veränderungen in den Krebszellen identifizieren zu können.

"Eine der großen Überraschungen war, dass das Prostatakrebs-Genom gar nicht so viele Mutationen in den DNA-Bausteinen hat", sagt Rubin. Dafür kämen aber sehr viele größere Umlagerungen und Umbauten ganzer Erbgutabschnitte vor, bei denen zum Beispiel DNA-Stücke an der falschen Stelle ins Genom eingefügt sind.

Diese Genumlagerungen entstehen, wenn ein DNA-Stück aus einer Stelle des Erbguts herausgebrochen und an einem anderen Ort wieder eingebaut wird. Dadurch können sogenannte Fusionsgene entstehen, die andere Gene in ihrer Funktion stören. Einige der Umlagerungen zerstörten beispielsweise sogenannte Tumorsuppressorgene. Diese sorgen in einer gesunden Zelle dafür, dass unkontrolliertes Zellwachstum verhindert und die Entstehung von Krebs unterdrückt wird.

Verhängnisvolle Schaltfehler

Solche Veränderungen können wichtige Steuergene der Zelle funktionsunfähig machen - mit der Folge, dass sich die Zelle unkontrolliert zu teilen beginnt und zu einer Geschwulst entartet.

Die Forscher stellten zudem fest, dass diese Genumlagerungen nicht zufällig im Erbgut der Prostatakrebszellen verstreut waren: In einigen der Karzinome befanden sich die DNA-Umlagerungen vor allem in Bereichen, die genetisch inaktiv waren. In anderen Tumorzellen waren sie dagegen besonders oft in äußerst aktiven Regionen anzutreffen. Die Wissenschaftler vermuten daher, dass den Zellen diese folgeträchtigen Fehler dann unterlaufen, wenn Gene ab- oder angeschaltet werden.

cib/dapd

Diesen Artikel...
Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
zum Forum...
Sagen Sie Ihre Meinung!

© SPIEGEL ONLINE 2011
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH



Fotostrecke
Krebsatlas: Forscher entziffern Genom von Tumorzellen

Prostatakrebs
Häufigkeit
Prostatakrebs ist die häufigste bösartige Tumorart bei Männern in Deutschland. Jedes Jahr erkranken mehr als 60.000 Männer neu daran, rund 12.000 sterben im gleichen Zeitraum an den Folgen. Das mittlere Erkrankungsalter liegt derzeit bei 69 Jahren. Vor dem 50. Lebensjahr tritt dieses Karzinom sehr selten auf, und bei jungen Männern ist die Erkrankung unbekannt.
Behandlung
Die Behandlung des Krebses ist abhängig vom Befund, dem Alter des Patienten und dessen Wunsch. Die klassische Operation mit kompletter Entfernung der Prostata wird heute in vielen Kliniken mit verschiedenen Techniken durchgeführt. Die Heilungsrate liegt, abhängig vom Tumorstadium, bei 80 bis 90 Prozent.

Alternativ kann die Prostata auch bestrahlt werden. Mögliche Nebenwirkungen sowohl von OP als auch von Bestrahlung sind Impotenz und Inkontinenz. Bei fortgeschrittenem Karzinom wird die Produktion der männlichen Geschlechtshormone in den Hoden medikamentös unterdrückt. Die Heilungsrate ist nach Expertenangaben aber sehr niedrig.
Das Erbgut
Genom
Das Genom bezeichnet das gesamte Erbgut eines Organismus. Außer bei einigen Viren besteht es immer aus DNA (Desoxyribonukleinsäure). Das Genom beinhaltet den Bauplan für die Produktion sämtlicher Proteine (Eiweißmoleküle), die ein Organismus zum Leben benötigt. Ein Gen ist ein Sequenzabschnitt auf dem Genom und beinhaltet die Erbinformation für ein Protein. Die einzelnen Bausteine der DNA sind vier verschiedene Basen: A, C, T und G.
Messenger-RNA (mRNA)
Die mRNA ist eine Art Genabschrift oder Blaupause der DNA. Nur die mRNA kann von den Proteinfabriken der Zellen, den sogenannten Ribosomen gelesen werden. Sie gibt ihnen vor, in welcher Reihenfolge Aminosäuren - die Bausteine von Proteinen - für das jeweilige Protein zu verknüpfen sind.
Codon
Ein Codon ist eine Folge von drei Bausteinen (Nukleotiden oder Basen) der DNA und analog auch der mRNA. Ein Codon steht für eine bestimmte Aminosäure oder als Stoppsignal, welches das Ende einer Bauanweisung für ein Protein kennzeichnet.
Genetischer Code
Der genetische Code ist die Zuordnung der Basen-Dreiergruppen und der Aminosäuren. Da vier verschiedene Basen zur Auswahl stehen, umfasst der genetische Code insgesamt 64 Codons. Für die meisten Aminosäuren gibt es daher mehr als ein Codon. So stehen beispielsweise die Codons CAG und CAA für die gleiche Aminosäure, die Glutaminsäure.
Transfer-RNA (tRNA)
Die tRNAs übernehmen eine Adapterfunktion beim Bau der Proteine: Jede tRNA hat auf der einen Seite jeweils ein sogenanntes Anticodon, das passend zum Codon auf der mRNA ist. Auf der anderen Seite ist sie mit der zugehörigen Aminosäure beladen. Auf diese Weise wird der genetische Code auf der mRNA abgelesen und in die entsprechende Aminosäurekette zum Protein verwandelt. Dieser Prozess geschieht in den Ribosomen.


Der kompakte Nachrichtenüberblick am Morgen: aktuell und meinungsstark. Jeden Morgen (werktags) um 6 Uhr. Bestellen Sie direkt hier: