Dem Krebs ist es egal, ob Sie einen schlechten Tag haben. Es ist wichtig, wenn Ihre DNA gebrochen ist.
Aber hier ist die Wendung: Zwei Menschen können unter genau derselben giftigen Wolke stehen. Sie können den gleichen Zigarettenrauch einatmen. Sie können die gleichen verarbeiteten Lebensmittel essen. Man bekommt Krebs. Der andere nicht. Warum?
Eine neue in Nature veröffentlichte Studie legt nahe, dass die Antwort nicht Glück ist. Es ist Ihr vererbter genetischer Hintergrund.
Forscher aus Cambridge, Edinburgh und Partner in Europa und den USA haben gezeigt, dass der Weg eines Tumors bei DNA-Schäden stark davon abhängt, wer Sie auf genetischer Ebene sind. Dies verändert unsere Denkweise darüber, warum vererbte Gene das Fortschreiten von Krebs beeinflussen.
Das Mausexperiment: Ein kontrolliertes Chaos
Humanstudien sind chaotisch. Menschen ernähren sich unterschiedlich, leben in unterschiedlichen Klimazonen und haben unterschiedliche Lebensgeschichten. Es ist nahezu unmöglich, eine Variable zu isolieren.
Also kehrte das Team zu den Grundlagen zurück.
Sie züchteten vier verschiedene Mäusestämme. Jeder Stamm hatte eine andere inhärente Anfälligkeit für Leberkrebs. Die genetische Vielfalt zwischen diesen Mausstämmen wurde modelliert, um die Vielfalt menschlicher Populationen nachzuahmen. Es ging nicht nur um Biologie; es ging um Repräsentation.
Dann kam der Auslöser.
Jede Maus erhielt im Alter von genau 15 Tagen eine Einzeldosis Diethylnitrosamin. Auch als DEN bekannt. Es ist ein bekanntes Leberkarzinogen. Im Tabakrauch gefunden. In einigen verarbeiteten Lebensmitteln enthalten. DEN durchschneidet die DNA und schädigt sie auf eine Weise, die Mutationen und Tumorwachstum auslösen kann.
Die Bedingungen waren steril. Die Dosis war identisch. Das Alter wurde festgelegt. Sie haben den Umgebungslärm entfernt. Sie wollten allein das Signal der Gene hören.
Fast 600 Tumoren wurden sequenziert. Die Wissenschaftler kartierten die Mutationen. Sie untersuchten die Genaktivität. Sie beobachteten, wie sich aus dieser allerersten gebrochenen Basis die Krebsarten entwickelten.
Der MAPK-Weg und die genetische Hand
Tumore sind chaotisch. Aber sie sind auch strategisch.
Bei allen vier Mausstämmen fanden die Krebserkrankungen fast immer ihren Weg zum gleichen biologischen Ziel. Sie aktivierten den MAPK-Signalweg.
Dabei handelt es sich um eine Abfolge molekularer Signale. Es sagt den Zellen, wie sie wachsen sollen. Wie man unterscheidet. Es ist eine Autobahn. Und fast alle diese Tumore gelangten über dieselbe Ausgangsrampe.
Aber welchen Weg haben sie genommen, um dorthin zu gelangen? Das war persönlich.
Die spezifischen Treibermutationen hingen vollständig von der vererbten Genetik der Maus ab. Einige Stämme zeigten Mutationen, die andere Signalwege veränderten. Andere zeigten eine Tendenz zur Duplikation des gesamten Genoms – im Wesentlichen kopierte die Zelle ihren gesamten Chromosomensatz und verdoppelte so ihre Fehler.
„Krebs entsteht nicht völlig zufällig … der Weg zu diesem Endpunkt wird durch den genetischen Hintergrund des Einzelnen bestimmt.“
— Professor Duncan Odom, leitender Autor
Die Tumoren erreichten den gleichen biologischen Endpunkt. Die Straße? Bestimmt durch DNA.
Die nächste Grenze der Präzisionsmedizin
Was bedeutet das für Sie? Oder ich? Oder der nächste Patient, der die Praxis eines Onkologen betritt?
Das bedeutet, dass Prävention und Screening nach dem Prinzip „Einheitsgröße“ möglicherweise überholt sind, bevor es überhaupt auf den Markt kommt.
Wenn die Genetik die Tumorentwicklung steuert, dann beeinflusst die vererbte Genetik das Krebsrisiko auf eine Weise, die wir gerade erst zu verstehen beginnen. Zukünftige Screening-Strategien müssen möglicherweise die Bevölkerungsvielfalt berücksichtigen. Nicht nur Alter oder Lebensstil, sondern der eigentliche Code, der in Ihren Zellen geschrieben ist.
Dr. Sarah Aitken, die Erstautorin und jetzt an der Yale University, brachte es auf den Punkt:
„Wenn der genetische Hintergrund sowohl das Krebsrisiko als auch den Entwicklungsverlauf von Tumoren beeinflusst, müssen zukünftige … Strategien vererbte Gene berücksichtigen.“
Dies erstreckt sich auch auf die Behandlung. Wie ein Patient auf Medikamente reagiert, die die DNA schädigen – wie das in der Studie verwendete DEN –, hängt möglicherweise von seiner genetischen Ausstattung ab. Eine maßgeschneiderte Diagnostik könnte helfen.
Dr. Sam Godfrey von Cancer Research UK nannte es einen „faszinierenden Hinweis“. Ein Anstoß. Er stellte fest, dass Mausmodelle zwar keine perfekten Stellvertreter für Menschen seien, das Prinzip jedoch stichhaltig sei. Krebs entsteht nicht nur durch Schäden, sondern auch durch die Art und Weise, wie diese Schäden durch die vererbten Anweisungen der Zelle bewältigt werden.
Das offene Ende
Wir sind keine Mäuse.
Die Studie wurde von Cancer Research UK und dem Medical Research Council finanziert. Es ist streng. Es wird kontrolliert. Aber Menschen sind komplexe Maschinen mit chaotischen Umgebungen und einem unvorhersehbaren Leben.
Weitere Forschung ist erforderlich. Wir müssen sehen, ob dies für menschliche Populationen mit unterschiedlicher Abstammung, Ernährung und Exposition gilt.
Aber die Implikation ist klar. Der gleiche Funke erzeugt nicht immer das gleiche Feuer. Es kommt darauf an, was Sie verbrennen. Und zum ersten Mal haben wir eine klarere Karte darüber, was dieser „Treibstoff“ eigentlich ist.
