04.05.2016

Epigenetische Krebsforschung – Wächter der DANN

04.05.2016

 

Blutkrebs zeichnet sich durch überschießende Vermehrung weißer Blutzellen (Leukozyten) im Knochenmark aus. Diese sind jedoch unreif, nicht funktionstüchtig und stören die normale Blutbildung, indem sie die intakten Leukozyten, roten Blutkörperchen und Blutplättchen verdrängen. Es entsteht eine lebensbedrohliche Anämie.

Bislang gab es für Patienten wie Annemarie Schober lediglich lindernde Maßnahmen, die ihre Schmerzen in der verbleibenden Zeit ihres Lebens abschwächen sollten. Nun gelang es Wissenschaftlern mit der epigenetischen Krebsforschung (von griech. „epi“ = über), die Länge und Qualität dieser Restzeit zu erhöhen. Im Rahmen eines Schwerpunktprogramms, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert wird, soll die Rolle der Epigenetik in der Entstehung von Blutkrebs definiert werden.

Krebs kannte man bisher als entartete, wuchernde Zellen, ausgelöst etwa durch UV-Strahlung, Nikotin oder Radioaktivität. Faktoren also, die irreversibel das Erbgut, also die DNA eines Organismus verändern. Wie aber die in einer DNA festgelegten Informationen ins Erscheinungsbild umgesetzt werden, entscheiden keine externen Faktoren, sondern kleine Kohlenwasserstoffe, die ähnlich funktionieren wie Lesezeichen und so die Aktivität der Gene beeinflussen.

Nach der Zellteilung werden einzelne Gene stillgelegt, die in dieser Zelle nicht gebraucht werden, damit beispielsweise auf der Zunge keine Haare wachsen. Jedes Gen ist zwar mit eigenen Schaltern ausgestattet, für eine komplexe Koordination wie der Festlegung des Zellschicksals reicht dies jedoch nicht. Zwischen den Zeilen der DNA gibt es als zusätzliche Steuerungsebene einen zweiten Code, der Gene an- oder abschalten kann: Der epigenetische Code. Mit Hilfe der Epigenetik wird das Erscheinungsbild verändert, indem die Genaktivität beeinflusst wird. Das Erbgut an sich wird dabei nicht angetastet. Folglich findet keine Genmutation, sondern lediglich eine Modifikation der DNA statt. Und der richtige Ablauf dieses Vorgangs kann überlebenswichtig sein.

„In jeder Zelle sind mindestens 80 Prozent der Gene stillgelegt“, erklärt der Onkologe Lübbert, „und das muss auch so sein, denn sonst hätten wir in der Zelle ein babylonisches Stimmengewirr, und die entsprechende Funktion könnte nicht ausgeführt werden.“

Epigenetische Werkzeuge blockieren bestimmte Genabschnitte durch Anheftung von Methylgruppen (die so genannte Methylierung) und machen sie so für die Ablesefaktoren unzugänglich. Lübbert, der seit Jahren in der Epigenetik forscht, ist stets „schwer beeindruckt, dass in einer normalen Zelle dieser epigenetische Code fast so in Stein gemeißelt ist, wie wir es sonst nur vom genetischen Code kennen. Die Balance zwischen dem, was angeschaltet und immer abgeschaltet sein muss, funktioniert extrem zuverlässig.“ Umso interessanter, wenn man bedenkt, dass die epigenetischen Funktionen durch Umweltfaktoren, wie Ernährung oder Stress beeinflusst werden können.

Sind nämlich Schutzgene von dieser Methylierung betroffen, die die Zelle vor unkontrolliertem Wachstum schützen sollen, so kann es zur Entartung und damit zu Krebs kommen. Forscher fanden heraus, dass in Tumorzellen solche Gene besonders häufig stillgelegt sind. Die Folge ist fatal.

Lübbert, Initiator des DFG-geförderten Schwerpunktprogramms in Freiburg, ist sich sicher: „Es gibt keine Krebserkrankung, bei der wir keine erhöhte Methylierung sehen!“

Glücklicherweise ist die epigenetische Modifikation des Erbguts keine Einbahnstraße. Im Gegensatz zu genetischen Veränderungen durch Mutation können Methylierungen rückgängig gemacht werden. Tatsächlich sind bereits zwei epigenetisch wirkende Medikamente auf dem Markt, die das unerwünschte Anheften von Methylgruppen an wichtige Schutzgene verhindern.

„Wir ändern das Epigenom und aktivieren wieder jene Faktoren, die eine Krebsentstehung hemmen“, erläutert Michael Lübbert. Ein Behandlungsansatz, der insbesondere bei älteren Patienten medizinisch gerechtfertigt ist, bei denen aggressive Chemotherapien nicht in Frage kommen. Hier verhilft die epigenetische Therapie den Betroffenen zur Verzögerung des Krankheitsausbruchs sowie einer längeren Lebenszeit zum Teil über viele Monate. Für Annemarie Schober bedeutet dies eine elementare Verbesserung. Die Anämie verschwand nach drei Behandlungen, die Lebensgeister sind zurückgekehrt, sie ist vital und aktiv, muss nicht mehr im Bett liegen. Mit Hilfe der Epigenetik hat sie ein bisschen mehr Zeit zu Hause, die sie mit ihren Kindern und Enkeln verbringen darf.

Heilung ist bei jetzigem Kenntnissand mit diesen Medikamenten allein nicht möglich. Dennoch zeigt sich Lübbert vorsichtig-optimistisch: “ Bis die milde Therapie eine aggressive überbietet, ist es sicher noch ein langer Weg, aber unser Ziel ist es, intelligente Kombinationspartner zur epigenetischen Therapie zu finden, um die Krankheit besser kontrollieren zu können.

Prof. Michael Lübbert
Abt. Hämatologie / Onkologie der medizinischen Universitätsklinik Freiburg

Danke Frau Stephanie Heyl für die Bereitstellung ihres Artikels und der Genehmigung für die Übernahme auf unsere Homepage

Stephanie Heyl
Wissenschaftsjournalistin
Diplombiologin
Freiburg

Quelle: Prof. Michael Lübbert, Stephanie Heyl, Radaktion ampuls Freiburg, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Universitätsklinikum Freiburg