Genetik-Studie Angriff der Klon-Krebse

Im Deutschen Krebsforschungszentrum wurde das Genom eines Flusskrebses entschlüsselt, der sich rapide, invasiv und per Jungfrauengeburt verbreitet. Klingt unheimlich - aber die Erkenntnisse könnten Leben retten.

Sina Tönges/ dkfz.de

Ein Interview von


SPIEGEL ONLINE: Warum forscht man am Deutschen Krebsforschungszentrum über Flusskrebse? Das klingt wie ein makabrer Irrtum….

Frank Lyko: Ja, wir machen auch unsere Scherze darüber. Aber es steckt natürlich etwas Ernsthaftes dahinter: Ich leite in Heidelberg die Arbeitsgruppe, die sich mit Epigenetik beschäftigt. Dabei geht es darum, herauszufinden, welche Faktoren die Aktivitäten eines Gens bestimmen, die man nicht in der DNA erkennen kann, die sich aber trotzdem auswirken. Um diese Dinge zu verstehen, suchen wir nach Modell-Organismen, die sich beobachten lassen. Und der sogenannte Marmorkrebs eignet sich dafür, weil er sich per Jungfrauengeburt vermehrt.

SPIEGEL ONLINE: Was alle Tiere dieser Art zu Klonen macht….

Lyko: …So wie Krebszellen. In gewisser Weise vermehren sich Tumore ganz ähnlich wie solche Tiere. Der Kern unserer Studie ist die klonale Genom-Evolution, so beginnt ja auch der Titel der Studie. Auch ein Tumor-Genom vermehrt sich klonal. Auch da hat man eine Ursprungszelle, die sich über exakte Kopien vermehrt und im Körper verbreitet. Wir wissen, dass es Mutationen gibt, die dann das charakteristische genetische Profil des jeweiligen Tumors ausmachen. Wir haben aber keine Ahnung davon, was in den frühen Stadien passiert.

Zur Person
  • Nomi Berkowits
    Der Biologe Frank Lyko, 47, ist Professor an der Uni Heidelberg und Leiter der Arbeitsgruppe Epigenetik am dortigen Deutschen Krebsforschungszentrum. Über die Erforschung epigentischer Modifikationen von Zellen hoffen die Forscher dort, fundamental neue Ansätze in der Tumordiagnostik und -therapie zu finden. Zu Lykos Projekten gehören auch die laufenden Forschungsarbeiten über sich klonal vermehrende Marmorkrebse, die als Modell für Frühstadien der Vermehrung von Krebszellen dienen könnten.

SPIEGEL ONLINE: Warum nicht?

Lyko: Wenn ein Patient mit so einem Tumor zum Arzt kommt, dann liegen die frühen Weichenstellungen für die Genom-Evolution des Tumors Jahre, manchmal Jahrzehnte zurück. Wir haben für solche Vorgänge keine Modelle. Deshalb kann der Marmorkrebs hier Lücken schließen und zu einem Prozess in der Tumorbiologie beitragen: Da ändert sich gerade das biologische Verständnis und die Wahrnehmung von Tumoren.

SPIEGEL ONLINE: Inwiefern?

Frank Lyko: Wir haben uns bisher viel zu sehr auf den Tumor und viel zu wenig auf die Wechselwirkungen mit der Umgebung konzentriert, in der er auftritt. Wir haben, wenn man so will, die Tumor-Ökologie vernachlässigt. Auch das ist ein sehr neues, sich schnell entwickelndes Forschungsfeld. So wie sich der Marmorkrebs an verschiedene Habitate anpasst, so haben auch Tumore die Fähigkeit, sich an verschiedene Nischen anzupassen, mit denen sie in Wechselwirkung treten. Da kommt dann wieder die Epigenetik ins Spiel: Wie wirken sich solche Faktoren verändernd aus?

SPIEGEL ONLINE: Da hätte der Marmorkrebs ja einmal Chancen, positive Schlagzeilen zu machen. Bisher ist er ja eher negativ aufgefallen.

Lyko: Ja, weil er eine sehr neue Spezies ist, die sich rapide vermehrt und sehr schnell verbreitet. Seinen Ursprung hat er wohl in Deutschland, aber inzwischen gibt es zum Beispiel auf Madagaskar Abermillionen dieser Krebse. In den Gewässern dort schaffen Sie es, per Hand 100 bis 150 Exemplare pro Stunde zu fangen.

SPIEGEL ONLINE: Wie "neu" ist denn diese Art?

Lyko: Der Marmorkrebs ist wahrscheinlich gegen 1995 durch eine Makromutation in einem Aquarium entstanden. Darunter versteht man einen Evolutionsschritt, der so groß ist, dass er allein dazu ausreicht, eine neue Spezies auszuprägen.

Fotostrecke

9  Bilder
Marmorkrebs: Der Klon, der aus dem Aquarium kam

SPIEGEL ONLINE: Was ist da passiert?

Lyko: Man weiß es nicht genau. Ich hatte Kontakt mit einem studierten Biologen, der 1995 auf einer Tierbörse einige Nordamerikanische Flusskrebse für sein Aquarium kaufte. Wahrscheinlich waren das die Ursprungstiere der heutigen Marmorkrebs-Population: Bei der Genomsequenzierung fanden wir, dass alle untersuchten Nachkommen auf ein Ursprungstier zurückgehen.

SPIEGEL ONLINE: Und was unterscheidet den Marmorkrebs nun von dem Amerikanischen Flusskrebs, aus dem er sich entwickelt haben könnte?

Lyko: Seit der Artbildenden Mutation bringt der Marmorkrebs ausschließlich weibliche Tiere hervor, die sogenannte triploide Eizellen produzieren, aus denen ohne eine Befruchtung Nachwuchs hervorgeht: Er vermehrt sich per Jungfrauengeburt. Deshalb sind alle Marmorkrebse Klone des ersten Marmorkrebses. Und selbst, wenn man einen Amerikanischen Flusskrebs mit einem Marmorkrebs kreuzt, kommen wieder nur Marmorkrebse dabei heraus: Die Art ist hinreichend abgegrenzt, um eine eigene Spezies zu begründen. Und sie ist stabil.

SPIEGEL ONLINE: ...…und vermehrt sich mit unfassbarer Geschwindigkeit.

Lyko: Genau. Man braucht ja nur ein Tier, um Nachwuchs zu bekommen. Genauer gesagt bekommt man alle drei bis vier Monate bis zu 700 neue Flusskrebse. So sind die dann wohl auch in die Umwelt gelangt. Da kauft sich ein Aquarienfreund einen Krebs, und plötzlich hat er 700. Was macht er damit? Tötet er die alle? Der eine oder andere kippt sie stattdessen in einen See - und schon beginnt die Invasion der Klon-Krebse. Möglich ist auch, dass Angler die Tiere als Köder nutzen. Überlebt das ein Krebs, dann gibt es bald sehr, sehr viele davon.

SPIEGEL ONLINE: Was hat das für Konsequenzen?

Lyko: Ökologisch gesehen treten die Marmorkrebse in Fresskonkurrenz zu heimischen Arten. Einheimische Flusskrebse haben wir aber nicht mehr viele in Deutschland, hier ist das nicht so ein großer Faktor. Wo es sehr viele Marmorkrebse gibt, mag das die Fortpflanzung von Fischen beeinträchtigen, weil die natürlich auch Laich fressen. Aber obwohl sich der Marmorkrebs in Deutschland stark verbreitet, war das bisher kein großer Faktor.

SPIEGEL ONLINE: Anders als auf Madagaskar?

Lyko: Ja, da hat das ganz andere Ausmaße angenommen! Der Krebs findet dort ideale Bedingungen vor, weil er aus einem ähnlichen Klima kommt - die Art, aus der er sich vielleicht entwickelte, stammt aus Florida. Dazu kommen geografische Faktoren: Es gibt auf Madagaskar ein dichtes Netz kleiner Flüsse, es gibt bewässerte Reisfelder. Und, auch das muss man ehrlich zugeben, die Leute kultivieren die Tiere regelrecht.

SPIEGEL ONLINE: Wieso?

Lyko: So ein Marmorkrebs ist reines Protein, und er schmeckt. Flusskrebs war auch in Deutschland einstmals ein wichtiger Bestandteil der Küche. Klar beklagt man die invasive Verbreitung dieser neuen, wahrscheinlich auch auf Madagaskar über Aquarien verbreiteten Art. Am Ende vom Tag wollen die Leute aber etwas auf dem Teller haben - und Marmorkrebs können sie dort heute auf jedem Markt kaufen.

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