Tiefer Einblick in die DNA

Hirntumor - Quelle: NGFN

Erbgutanalyse kindlicher Hirntumoren erlaubt neue Behandlungsansätze

Hirntumor - Quelle: NGFNHirntumor - Quelle: NGFNDer häufigste bösartige Hirntumor bei Kindern ist das Medulloblastom, an dem jährlich etwa 60 – 80 Kinder in Deutschland erkranken. Nach Behandlung mit den heute verfügbaren Methoden entwickelt sich bei 40% der Patienten der Hirntumor erneut.Etwa 30% der Patienten sterben an den Folgen der Krankheit. Die Kinder, die überleben, tragen oft Hirnschäden davon und leiden ein Leben lang unter den Folgen der Behandlungen. Erstmals wurden nun Gewebeproben von 125 Medulloblastompatienten umfassend analysiert und die Ergebnisse in dem renommierten Fachjournal „Nature“ veröffentlicht.

Die Untersuchungen wurden unter Federführung der NGFNWissenschaftler Prof. Dr. Peter Lichter und Prof. Dr. Roland Eils sowie Prof. Dr. Stefan Pfister vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg und zahlreichen weiteren Kooperationspartnern im „PedBrain“ Tumor Projekt durchgeführt, das als Projekt des „International Cancer Genome Consortium“ (ICGC) im Rahmen des Programms der Medizinischen Genomforschung von der deutschen Krebshilfe und dem BMBF gefördert wird.

Für die Genomanalysen der Krebszellen wurde vor allem die „Next-Generation Sequencing“-Technik eingesetzt, mit der ein ganzes menschliches Genom innerhalb von zwei Wochen komplett sequenziert werden kann. Der Vergleich der umfangreichen Daten zeigte, dass Patienten, die an der gleichen Tumorart erkrankt sind, große genetische Unterschiede aufweisen.

Dies erklärt, warum eine einheitliche Behandlung zu kurz greift. Jeder Patient muss individuell betrachtet werden. Hinzu kommt, dass die Anzahl der Erbgutveränderungen in den Tumorzellen mit dem Alter des erkrankten Kindes steigt, so ein grundlegendes Ergebnis, das frühere Studien bestätigt. Auch die Einteilung von Medulloblastomen in vier verschiedene Subgruppen konnte mit den Ergebnissen aus den Sequenzierungen bestätigt und weiter verfeinert werden.

Erstmals jedoch fanden die Forscher in einigen Medulloblastom-Proben sogenannte Fusionsgene. Diese entstehen durch einen genetischen Unfall während der Zellteilung, der Teile von verschiedenen Genen kombiniert. Bilden sich daraus neue Proteine, können diese Krebserkrankungen auslösen.

Die Wissenschaftler konnten darüber hinaus das Phänomen Chromothripsis in einer der Medulloblastom-Subgruppen nachweisen. In diesen Tumorzellen, die eine Mutation im Gen für das Protein p53 aufweisen, kommt es dabei zu einer explosionsartigen Umlagerung von Genabschnitten einzelner Chromosomen.

Durch die so hervorgerufenen zahlreichen Fehlinformationen im Erbgut entwickeln sich die Zellen besonders schnell zu Krebszellen.

Es ist wichtig, dass diese Patienten nicht durch Strahlentherapie oder mit bestimmten zellschädigenden Medikamenten behandelt werden, da diese das Erbgut zusätzlich schädigen würden.

Ein weiteres außergewöhnliches Ergebnis ist, dass in der Hälfte der besonders aggressiven Hirntumoren ein vierfacher Chromosomensatz statt des normalen zweifachen Chromosomensatzes gefunden wurde. Anhand dieser Erkenntnis wird bereits in Kooperation des DKFZ mit der Firma Bayer Healthcare ein Wirkstoff entwickelt, der ganz gezielt das Wachstum von Zellen bremst, die mehr als zwei Chromosomensätze aufweisen.

Die Wissenschaftler haben in dieser Studie gleich mehrere unterschiedliche Erbgutveränderungen entdeckt, die Grundlagen für die Entwicklung neuer, zielgerichteter Therapieverfahren sind.

Originalpublikation:
Jones et al. (2012) Dissecting the genomic complexity underlying medulloblastoma. Nature. doi: 10.1038/nature11284.

Newsletter des NGFN aus August 2013

Neuroblastom: Unsterblichen Tumorzellen auf der Spur


Krebszeitung

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  • Patientin - pixabay
    Deutsche Krebshilfe

    Bonn / Magdeburg (ct) – Patientenbeteiligung verbessert die Behandlungs-Ergebnisse und spart Kosten im Gesundheitswesen – etwa, weil unnötige Untersuchungen oder Doppelbefunde vermieden werden können. Um eine aktive Partnerschaft zwischen Arzt und Patient im Sinne des so genannten „Shared Decision Making“ zu erreichen, müssen Betroffene jedoch mitbestimmen können. Dies forderten die Frauenselbsthilfe nach Krebs und die Deutsche Krebshilfe auf einer Pressekonferenz am 3. September 2004 in Magdeburg. An den Gemeinsamen Bundesausschuss appellierten sie daher, den Patientenvertretern nicht nur Rede-, sondern auch Stimmrecht einzuräumen. Mit der Einrichtung eines Patientenbeirates trägt die Deutsche Krebshilfe der wichtigen Bedeutung einer Patientenbeteiligung Rechnung. Dieser Beirat fungiert als Sprachrohr und Anwalt für Krebs-Patienten.

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  • Mit der in situ-Massenspektrometrie, einer Komponente der ABIMAS-Analytik, kann Gewebe direkt auf dem Objektträger untersucht werden: Schnitt durch eine Mausniere, die Signale der Massenspektrometrie sind in Falschfarben übersetzt. Die rechte und die linke Bildhälfte zeigen die Verteilung verschiedener Sulfatide.
    dkfz

    Die molekulare Analyse von Zellen und Geweben ist in der biomedizinischen Forschung unverzichtbar. ABIMAS, ein von der Hochschule Mannheim koordiniertes Kompetenznetzwerk, entwickelt auf Basis der Massenspektrometrie automatisierte Analyseverfahren für diese biologischen Materialien. Das Deutsche Krebsforschungszentrum beteiligt sich mit einer Brückenprofessur an ABIMAS und stellt ein Hochleistungs-Massenspektrometer zur Verfügung.

    Kaum eine Fragestellung in der Biomedizin kommt ohne die molekulare Analyse von Geweben und Zellen aus – erst recht gilt dies für die Krebsforschung: Gewebeproben von Tumoren geben Auskunft, an welcher Art von Krebs ein Patient erkrankt ist. Die Proben werden nach Biomarkern durchsucht, charakteristischen Molekülen, die den Ärzten anzeigen, ob etwa Resistenzen gegen bestimmte Krebsmedikamente vorliegen. Zelllinien, die biologische Krebsmedikamente wie etwa Antikörper produzieren, müssen auf Qualität und Reinheit untersucht werden.

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