Forscher schauen Tumoren bei der "Arbeit" zu

30. August 2016, 14:09
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Grazer Forscher gelang es, DNA-Überbleibsel aufspüren, die Auskunft über die genetische Aktivität von Krebszellen vor ihrem Zelltod geben

Graz – Forscher der Medizinischen Universität Graz haben eine Methode entwickelt, mit der Tumoren gewissermaßen bei ihrer "Arbeit" zugesehen werden kann. In einem Artikel im Fachblatt "Nature Genetics" zeigte das Team, dass sich bestimmte Überbleibsel der genetischen Aktivität von Krebszellen im Blut nachweisen lassen. So könnten Tumore und Therapie-Effekte einfacher und genauer beobachtet werden.

Der traditionelle Weg der Krebsbehandlung besteht darin, im Rahmen einer Biopsie Gewebeproben vom Tumor zu entnehmen, um seinen biologischen Aufbau zu entschlüsseln. "Seit einiger Zeit sieht man sich auch an, wie das Genom des Tumors aussieht, um Angriffspunkte für gezielte Therapien zu finden. Noch neuer ist die Herangehensweise, nicht nur den Tumor selbst zu biopsieren, sondern auch jene DNA-Bruchstücke zu analysieren, die er in die Blutbahn abgibt", erklärt Peter Ulz vom Institut für Humangenetik der Medizinischen Universität Graz und Erstautor der Studie.

Aus diesen Informationen können dann Schlüsse darüber gezogen werden, welche Therapien im konkreten Fall wirksam sind. Diese "zirkulierende Tumor-DNA" eigne sich auch gut dafür, im Verlauf der Krebserkrankung den Wandel von Tumoren zu erkennen. "Dafür, dass eine Therapie nicht mehr greift, sind nämlich oft genetische Veränderungen verantwortlich", so Ulz.

Im Blut auffindbare Tumor-DNA

Dabei gebe es aber Probleme: So gibt etwa nicht jede Tumor-Art gleich viel DNA in den verschiedenen Entwicklungsstadien in die Blutbahn ab. Gut feststellen ließen sich jedenfalls etwa einzelne, punktuelle Mutationen. "Unser Ansatz ist, nicht nur einzelne Mutationen zu finden, sondern herauszufinden, wie sich der Tumor über die Zeit hinweg tatsächlich 'verhält'", erläutert Ulz. Dazu brauchen die Forscher "eine zusätzliche Ebene an Informationen", nämlich welche Gene aktiv sind und welche nicht. Erstere benötigt der Tumor offenbar zum Überleben.

Dass häufiger aktivierte DNA-Teile "Gebrauchsspuren" aufweisen, machen sich die Forscher nun zunutze: Im Blut auffindbare DNA stammt vor allem von Zellen, die bereits der programmierte Zelltod ereilt hat. "Diese DNA ist meistens von Enzymen schon sehr klein geschnitten", so der Forscher. Manche Erbgut-Bereiche, die um Proteine in Form von "Nukleosomen" gewickelt sind, sind vor diesem Abbau aber besser geschützt. Bei aktiven Genen fehlen die Nukleosome allerdings in einem kleinen Erbgut-Bereich, bevor das eigentliche Gen beginnt, weil genau dort viele andere Proteine ansetzen müssen, um die Erbinformation auszulesen.

Rückschlüsse auf "Arbeitsweise" von Tumoren

Die Grazer Forscher analysierten die gesamte zirkulierende Tumor-DNA und konnten genau diese kurzen Segmente von aktiven Genen identifizieren – die Fehlstellen markieren somit die aktiven Gene und erlauben dadurch Rückschlüsse über die "Arbeitsweise" von Tumoren. "Das ist eine Information, die man bisher noch nicht bekommen hat", sagt Ulz.

Da die Ergebnisse auf einer kleineren Studie beruhen, lasse sich über konkrete therapeutische Konsequenzen noch nichts sagen. Man könnte mit dem neuen Verfahren aber vermutlich einiges darüber lernen, wie etwa der Schritt vom lokalen Tumor zur Metastase vor sich geht oder wie sich der Tumor während der Therapie verhält. Das würde auf längere Sicht zur treffsicheren Behandlungen führen, hofft Ulz. (APA, 30.8.2016)

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