Künftig bessere Früherkennung von Darmkrebs? Wissenschaftler haben jetzt spezifische DNA-Modifikationen dieses Krebses bei Mäusen identifiziert. Die Veränderungen des Erbguts gelten als erste Anzeichen für einen sich entwickelnden Tumor. In einem zweiten Schritt zeigten die Forscher, dass die Veränderungen beim Menschen ähnlich sind. So könnten Ärzte künftig per Bluttest – statt per Darmspiegelung – den gefährlichen Krebs früher erkennen und rechtzeitig behandeln, so die Hoffnung der Max-Planck-Forscher.
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Bei der Entstehung von Tumoren kommen zwei Faktoren zusammen: die direkte Mutationen im Erbgut und sogenannte epigenetische Veränderungen. Bei letzteren handelt es sich um Modifikationen der DNA-Bausteine. An bestimmte Abschnitte des Erbguts werden dabei kleine chemische Gruppen angeheftet. Dort, wo diese Anlagerungen sitzen, können die an dieser Stelle liegenden Gene nicht abgelesen werden, sie sind damit quasi abgeschaltet. Werden diese Anlagerungen entfernt, schaltet dies zuvor blockierte Gene an. Dies verändert damit
das gesamte Programm einer Zelle. Sie kann dadurch von einer harmlosen Körperzelle zur Krebszelle mutieren.
Dass genetische Mutationen und epigenetische Mechanismen bei der Krebsentstehung zusammenwirken, ist seit einigen Jahren bekannt und wird seitdem intensiv erforscht. Denn weiß man, welche frühen Veränderungen am Erbgut eine Krebsentstehung ankündigen, könnte dies die Früherkennung von Tumoren verbessern. Doch dafür muss man wissen, welche Veränderungen in welcher Reihenfolge auftreten, und wie diese sich gegenseitig beeinflussen.
Menschlicher Krebs zu komplex für Untersuchung
Das aber lässt sich an menschlichen Tumorproben nur schwer untersuchen. Denn hat ein Patient etwa die Diagnose „Darmkrebs“, ist das Geschwür in der Regel bereits mehrere Jahre alt. Dementsprechend weisen die Krebszellen in diesem Stadium auch schon tausende genetische und epigenetische Veränderungen auf, was die Analyse verkompliziert und es unmöglich macht, zu sagen, welche Modifikationen am Anfang die Krebsentstehung einleiteten. Anders ist die Sache allerdings bei entsprechenden Polypen im Darm von Mäusen. Hier lassen sich die Tumore wesentlich früher nach ihrer Entstehung untersuchen.
Das Berliner Forscherteam vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik hat daher die Darmtumore junger Mäuse als Ausgangsmaterial für ihre Untersuchung der Krebsmodifikationen des Erbguts genutzt. „Bei Mäusen können wir die ersten Veränderungen viel leichter untersuchen als beim Menschen“, sagt Markus Morkel, der die Studie leitete. Er und seine Kollegen analysierten dafür das veränderte Erbgut einer Mauslinie, bei der das APC-Gen defekt ist. Eine Mutation im APC-Gen gilt als Auslöser zur Aktivierung zahlreicher Enzyme, die epigenetische Modifikationen am Erbgut der Zellen vollziehen.
Spezifisches Muster führt zu Krebs
Die Analysen lieferten ein klares Bild: In allen Proben identifizierten die Forscher dasselbe Muster aus über 13.000 epigenetischen Veränderungen. In gesunden Stammzellen des Darms fanden sie dieses Muster hingegen nicht. Da die Mäuse zum Zeitpunkt der Untersuchung jünger als drei Monate waren, mussten sich die Veränderungen schon bald nach der ersten genetischen Mutation im Gen APC ereignet haben und so zeitlich in das Frühstadium der Darmkrebsentstehung fallen.
Außerdem entdeckten die Molekularbiologen auch im menschlichen Darmkrebsgewebe ein sehr ähnliches epigenetisches Muster. „Diese ersten epigenetischen Veränderungen könnten also als Marker dienen und die Früherkennung von Darmtumoren in Zukunft wesentlich vereinfachen“, hofft Morkel. Für die Diagnose müssten die Patienten dann lediglich eine Blutprobe abgeben und könnten auf eine Darmspiegelung verzichten.
(Max-Planck-Gesellschaft, 08.02.2013 – KBE)
