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Wissen, wie der Tumor tickt

Wissen, wie der Tumor tickt, kann Leben retten Neueste Untersuchungsverfahren in der Gießener Pathologie ermöglichen maßgeschneiderte Therapien für Patienten mit Krebserkrankungen

„Kluge Leute lernen auch von ihren Feinden.“ Die Strategie, die der griechische Philosoph Aristoteles vor über 2000 Jahren auf den Punkt gebracht hat, nutzen Mediziner und Forscher auch heute bei der Entwicklung und Anwendung modernster Verfahren im Kampf gegen den Krebs. Lernen vom Feind heißt in diesem Fall herausfinden, wie der Tumor funktioniert, wo seine Schwachstellen sitzen und welches Medikament am besten geeignet ist, ihn zu bekämpfen. Um dem Krebsgewebe diese Informationen zu entlocken, verfügt das Institut für Pathologie am UKGM in Gießen unter der Leitung von Prof. Stefan Gattenlöhner über das bislang modernste Diagnosegerät, die sogenannte „Personal Genome Machine“. Sie entschlüsselt das Erbgut (Genom) einer Krebszelle und macht damit offenkundig, was in dieser Zelle falsch läuft und wie aus der ehemals normal funktionierenden Zelle eine bösartige Tumorzelle werden konnte. Das Verfahren nennt sich „Next Generation Sequencing“ (NSG). „Wir können damit jetzt die 400 wichtigsten Gene einer Krebszelle auf einmal untersuchen und zwar so genau wie nie zuvor“, erklärt Prof. Andreas Bräuninger, Leiter der Abteilung Molekularpahtologie.

Wie entsteht Krebs?

Jede Zelle unseres Körpers hat einen festen Platz und eine klare Aufgabe. Welchen Beitrag die einzelne Zelle leistet, ist in ihrem Erbgut und in ihren Genen festgeschrieben. Die verschiedenen Gene einer Zelle haben unterschiedliche Funktionen und arbeiten sozusagen als gut aufeinander abgestimmtes Team dafür, dass die Zelle als Ganzes optimal funktioniert. Manche Gene sorgen für Wachstum, andere reparieren aufgetreten Schäden, wieder andere, die sogenannten Kontrollgene, wachen darüber, dass ihre „Gen-Kollegen“ die Aufgaben richtig ausführen. Wenn einzelne Mitarbeiter dieses eingespielten Teams aber auf einmal nicht mehr richtig funktionieren, bricht unter Umständen das ganze Zellsystem zusammen und Krebs kann entstehen. So können Umwelteinflüsse wie der dauerhafte Kontakt mit Schadstoffen oder langjähriges Rauchen bestimmte Gene krank machen. Bei der regelmäßigen Zellteilung kann es zu „Unfällen“ kommen, bei denen Gene verloren gehen oder nicht korrekt verdoppelt werden. Zudem kann die Anlage zu Genschäden in manchen Fällen vererbt werden. Wenn Gene geschädigt und damit in ihrer Funktion beeinträchtig sind, spricht man von Mutationen. Für die Entstehung von Krebs sind insbesondere Mutationen an den Genen für Wachstum und Zellteilung sowie an Kontrollgenen ausschlaggebend. Ist die Zelle als Arbeitseinheit selbst nicht mehr im Stand, die auftretenden Fehler der erkrankten (mutierten) Genkollegen auszugleichen, führt das zu einem Domino-Effekt. Die Zelle beginnt unkontrolliert zu wachsen und entwickelt sich von einer gesunden Zelle zu einer Krebszelle. Die Störung verursacht weitere Genmutationen weil nun Schäden innerhalb der Zelle nicht mehr repariert werden, ein Tumor entsteht, der schließlich umliegendes Gewebe und Organe schädigt.

Personalisierte Medizin

Das Wissen um diese Vorgänge und die Möglichkeit, mit der „Personal Genome Machine“ die Gene einer Krebszelle daraufhin genauestens untersuchen zu können, versetzt die Gießener Pathologen jetzt in die Lage, eine individuell auf den Patienten zugeschnittene Therapie vorschlagen zu können. Denn so einzigartig wie der einzelne Mensch ist, so speziell ist auch die Entstehung des einzelnen Tumors. Prof. Stefan Gattenlöhner: „Während bei einem Patienten die Chemotherapie hilft, greift bei einem anderen ein bestimmtes Medikament deutlich besser und erspart ihm so die Nebenwirkungen der Chemotherapie. Mittlerweile gibt es etwas sieben bis acht Medikamente,die bei bestimmten Genmutationen nachweislich den Tumor genau an seiner Schwachstelle angreifen und zum Beispiel das unkontrollierte Wachstum stoppen können.“ Das Know How der Gießener Pathologen ist längst nicht nur am UKGM gefragt. Aus dem gesamten Bundesgebiet kommen immer wieder Anfragen und Hilfegesuche. So zum Beispiel aus der Kinderklinik in Freiburg, berichtet Prof. Andreas Bräuninger: „Es ging um zwei Kinder, die an Krebs erkrankt sind und bei denen die herkömmliche Therapie nicht mehr anschlug. Die Frage war nun, ob zwei bestimmte Medikamente helfen könnten. Dazu war es aber notwendig, möglichst schnell das Erbgut der Tumorzellen auszulesen. Wir haben dann eine entsprechende Empfehlung abgeben können.“ In der Krebsbehandlung ist die sogenannte „personalisierten Medizin“ international auf dem Vormarsch. Wissenschaftler erforschen weltweit die Genmutationen verschiedener Krebsarten, um herauszufinden, was die Tumorzellen angreifbar macht. Diese Informationen werden in eine Datenbank eingestellt, auf die auch die Gießener Spezialisten zugreifen können, um das Tumorprofil eines Patienten mit den neuesten Erkenntnissen über wirksame Medikamente abzugleichen. „Die Entwicklungen in diesem Bereich sind vielversprechend. Sie ersparen den Patienten unnötige und oft auch teure Therapien, die zudem mit Nebenwirkungen verbunden sind und ermöglichen bereits jetzt bei bestimmten Krebsarten eine zielgerichtete und damit wirkungsvollere Behandlung. Man kann davon ausgehen, dass das Verfahren zur Genom-Analyse langfristig zum Standard in der Krebsbehandlung gehören wird“, so Prof. Bräuninger.

Weitere Informationen Link zur Klinik
oder zum Institut: www.ukgm.de/ugi_pat