Krebs: Sogar gesundes Gewebe ist voller Mutationen.
Krebs entsteht durch Mutationen in unserer DNA. Bisher ist jedoch wenig darüber bekannt, wie sich im Laufe der Zeit Mutationen in gesundem Gewebe aufbauen. Eine neue Studie liefert neue Details.
Mit zunehmendem Alter bauen sich langsam Mutationen in ihrer DNA auf. Mutationen in gesundem Gewebe werden als somatische Mutationen bezeichnet.
Da Krebs das Ergebnis einer Anhäufung genetischer Mutationen ist, ist es entscheidend zu verstehen, wie sich diese im Laufe der Zeit summieren, um zu verstehen, wie die Krankheit ihren Weg beginnt.
Diese langsame, schrittweise Bevorratung von Mutationen ist wahrscheinlich auch ein wichtiger Teil des Alterungsprozesses.
Bis vor kurzem war es schwierig, genau zu bestimmen, wie sich somatische Mutationen im Laufe der Zeit verhalten. Dies ist vor allem auf technische Herausforderungen zurückzuführen.
Ein neues Papier, das Anfang dieser Woche in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Wissenschaft, wirft einen ersten eingehenden Blick darauf, wie Zellen im Laufe einer Lebensspanne in gesundem Gewebe mutieren und miteinander konkurrieren.
Diagramme von Mutationen in gesunden Zellen
Die Forscher vom Wellcome Sanger Institute und der MRC Cancer Unit an der Universität von Cambridge, beide in Großbritannien, nahmen bei neun Personen im Alter von 20 bis 75 Jahren gesundes Gewebe aus der Speiseröhre. Keiner dieser Menschen hatte eine Vorgeschichte von Speiseröhrenkrebs oder anderen medizinischen Problemen mit diesem Teil ihres Körpers.
Als nächstes führten sie eine Sequenzierung des gesamten Genoms durch, um das Vorhandensein mutierter Zellen in diesen gesunden Proben abzubilden.
Sie fanden heraus, dass zu ihrer Überraschung Menschen in den Zwanzigern Hunderte von Mutationen in jeder Zelle hatten. Bei älteren Teilnehmern stieg diese Zahl auf mehr als 2.000 pro Zelle. Die Forscher fanden jedoch heraus, dass nur Veränderungen in bestimmten Genen einen signifikanten Einfluss hatten.
Mutationen in einigen Genen verschafften den Zellen einen Wettbewerbsvorteil, was bedeutete, dass sie, als sie sich teilten und eroberten, Zellen ohne die Mutation überholten und große Gewebeflecken besiedelten; Dies erzeugte ein Flickenteppich aus mutierten Zellen.
Bis zum mittleren Alter könnte mehr als die Hälfte der Zellen in einer gesunden Speiseröhre Mutationen in Krebsgenen tragen.
Der gemeinsame Hauptautor, Prof. Phil Jones, sagt: „Unter dem Mikroskop sah das Ösophagusgewebe völlig normal aus - es stammte von gesunden Personen, die keine Anzeichen von Krebs hatten. Nach dem Studium der Genetik waren wir schockiert zu sehen, dass die gesunde Speiseröhre mit Mutationen durchsetzt war. Wir haben festgestellt, dass ein Individuum im mittleren Alter wahrscheinlich mehr Mutanten als normale Zellen hat. “
Eingraben in krebsrelevante Gene
Die Wissenschaftler interessierten sich insbesondere für ein mutiertes Gen namens TP53. Dieses Gen ist in praktisch allen Speiseröhrenkrebsarten vorhanden. Sie fanden heraus, dass es bereits in 5–10 Prozent der normalen Zellen mutiert war. Die Autoren glauben, dass sich Krebs aus dieser Untergruppe von Zellen entwickeln könnte.
Ein weiteres interessierendes Gen war das NOTCH1-Gen, das für die Zellteilung essentiell ist. Bis zum mittleren Alter hatte fast die Hälfte aller Zellen Mutationen in diesem Gen.
In der Tat waren NOTCH1-Mutationen in gesundem Gewebe häufiger als in Speiseröhrenkrebs. Dies wirft neue Fragen zur Rolle von Genen bei Krebs auf. Entgegen der landläufigen Meinung könnten NOTCH1-Mutanten vor Krebs schützen.
„Seit Jahren sequenzieren wir Krebsgenome und suchen nach Genen, die häufig zwischen Patienten mutiert sind. Wir gingen davon aus, dass die häufigsten Mutationen den Krebs auslösen “, erklärt der gemeinsame Erstautor Dr. Jo Fowler.
"Allerdings", fährt Dr. Fowler fort, "haben wir uns nun normales Gewebe angesehen und waren überrascht festzustellen, dass ein häufig mit Speiseröhrenkrebs assoziiertes Gen, NOTCH1, in normalen Zellen stärker mutiert war als in Krebszellen."
Dies könnte die Art und Weise verändern, wie Forscher sich der Untersuchung der Tumorentstehung nähern, dh der Bildung oder Produktion eines Tumors oder Wachstums.
"Diese Ergebnisse legen nahe, dass Wissenschaftler möglicherweise die Rolle einiger Krebsgene im Lichte der Sequenzierung normaler Gewebe überdenken müssen."
Dr. Jo Fowler
Die aktuelle Studie bietet eine neue Möglichkeit, über die Ursachen von Speiseröhrenkrebs nachzudenken. Die Tatsache, dass ein „gesunder“ Ösophagus ein dichtes Netzwerk mutierter Zellen ist, die krebsbedingte Genmutationen tragen, könnte Forscher in neue Richtungen anspornen.
Die Ergebnisse werfen ein neues Licht auf die Art und Weise, wie sich unsere Zellen im Alter entwickeln. Als gemeinsamer Hauptautor sagt Dr. Inigo Martincorena vom Wellcome Sanger Institute: „Es ist bemerkenswert, dass wir uns des Ausmaßes dieses Phänomens bisher nicht bewusst waren.“
Dr. Martincorena fährt fort: "Es wirft auch viele Fragen auf, wie diese Mutationen zum Altern und zu anderen Krankheiten beitragen können, und eröffnet interessante Möglichkeiten für zukünftige Forschungen."
Das Hauptaugenmerk der Krebsforschung könnte sich weiter auf die Untersuchung von gesundem Gewebe verlagern. Prof. Karen Vousden von Cancer Research UK, die die Studie mitfinanziert hat, sagt: "Als Krebsforscher können wir die Bedeutung der Untersuchung von gesundem Gewebe nicht unterschätzen."
