Individuelle Genetik bestimmt die Evolution von Krebs
Warum entstehen Krebserkrankungen bei verschiedenen Menschen unterschiedlich, obwohl sie denselben Risikofaktoren ausgesetzt sind?
Eine internationale Forschungsgruppe unter Beteiligung des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) hat nun an Mäusen gezeigt, dass die genetische Ausstattung eines Organismus den Verlauf der Krebsentstehung erheblich beeinflusst. Die Ergebnisse wurden in Nature veröffentlicht und liefern neue Erkenntnisse über die frühesten Stadien der Tumorentwicklung. Langfristig könnten sie zu einer präziseren, stärker personalisierten Krebsmedizin beitragen.
Gleicher Auslöser, unterschiedliche Tumorentwicklung
Die Forschenden untersuchten mehr als 580 Lebertumoren aus vier genetisch unterschiedlichen Mausstämmen. Obwohl alle Tiere unter identischen Bedingungen gehalten und demselben krebserregenden Stoff ausgesetzt wurden, entwickelten sich die Tumoren abhängig vom genetischen Hintergrund auf unterschiedliche Weise. Dabei aktivierten die Tumoren trotz ihrer unterschiedlichen Entstehungswege letztlich dieselben zentralen Signalwege, insbesondere den MAPK-Signalweg, der unter anderem Zellwachstum und Zelldifferenzierung reguliert und bei zahlreichen Krebsarten eine wichtige Rolle spielt.
Der genetische Hintergrund beeinflusste jedoch, welche Mutationen sich durchsetzten, wie stabil das Tumorgenom blieb und wie schnell sich die Erkrankung entwickelte. Auch die Latenzzeit unterschied sich deutlich zwischen den Mausstämmen. Bemerkenswert war zudem, dass in einem Stamm wesentlich weniger genetische Veränderungen ausreichten, um eine maligne Transformation und das Überleben der Tumorzellen zu ermöglichen.
Genetische Unterschiede beeinflussen den Weg zum Krebs
Die Studie zeigt unter streng kontrollierten Bedingungen erstmals, wie stark das Zusammenspiel von genetischer Prädisposition und Umweltfaktoren den Verlauf der Krebsentstehung bestimmt. Selbst vergleichsweise geringe Unterschiede im Genom können demnach erhebliche Auswirkungen auf Krebsrisiko und Tumorbiologie haben und möglicherweise auch beeinflussen, wie Tumoren auf Therapien reagieren.
„Krebs entsteht nicht vollständig zufällig. Obwohl Tumoren häufig am selben biologischen Endpunkt ankommen, wird der Weg dorthin entscheidend durch den individuellen genetischen Hintergrund bestimmt“, erklärt Duncan T. Odom vom DKFZ, einer der Seniorautoren der Studie. Die Ergebnisse unterstreichen nach Ansicht der Forschenden die Bedeutung des genetischen Hintergrunds für die Planung und Interpretation biomedizinischer und translationaler Forschung und könnten langfristig zu einer präziseren Prävention, Früherkennung und Behandlung von Krebs beitragen.
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Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)