Wissenschaftler entdecken neues Krebsgen
Ein internationales Forscherteam fand heraus, dass das auf dem X-Chromosom liegende Gen UTX in vielen Tumorarten mutiert vorliegt. Das neu entdeckte Krebsgen war bei 10% der untersuchten Patienten mit multiplem Myelom (Knochenmarkskrebs), bei 8% der Patienten mit Speiseröhrenkrebs und bei 1,4% der Patienten mit Nierenkrebs mutiert. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachblatt Nature Genetics veröffentlicht. DNA liegt in unseren Zellen verpackt vor und windet sich dabei um die sogenannten Histon-Proteine. Werden einfache Molekülbestandteile wie Methylgruppen an die DNA angehängt oder abgespalten, verändert sich die Wicklung der DNA um diese Histonen und damit der transkriptionelle Prozess. Dies wird als Methylierung bezeichnet und ist seit Kurzem Thema verschiedener Krebsforschungsstudien. Modifikationen der Core-Histone in der späteren Phase der Proteinsynthese haben verschiedene biologische Funktionen: sie regulieren Zellteilung, Differenzierung und Zelltod und werden durch Enzyme gesteuert. Das UTX-Protein ist ein Enzym, das die Modifikation von Histonen unter Normalbedingungen reguliert und demzufolge eine wichtige Rolle bei der Regulierung vieler Gene spielt. In umfangreichen Genanalysen untersuchten die Forscher Mutationen in Tausenden von Krebsgenen und suchten dabei insbesondere nach Mutationen bei der Histon-Methylierung. In 1.390 Tumorproben fanden sie 39 "inaktivierende" Mutationen des UTX-Gens. Dies sind die ersten Mutationen, die in einem Gen dieser funktionellen Klasse entdeckt wurden. "Das UTX-Protein hat großen Einfluss auf transkriptionelle Prozesse und ist ein wichtiger Kontrollfaktor für die Genaktivität in unseren Zellen", erklärt Dr. Andy Futreal vom Cancer Genom-Projekt des Wellcome Trust Sanger Institute im Vereinigten Königreich. "Im Gegensatz zu vielen anderen Krebsgenen ist UTX nicht direkt an der Regulation von Zellteilung oder Zelltod beteiligt, sondern übt eine grundlegende Funktion in der Genregulierung aus. Dies zeigt wiederum, auf wie vielen Ebenen Krebsprozesse überhaupt stattfinden." Die ungewöhnlichen Mutationen im UTX-Gen entdeckten die Forscher bei genetischen Analysen des klarzelligen Nierenzellkarzinoms. In weiteren Untersuchungen offenbarten sich diese Mutationen auch in vielen anderen Tumorarten, beispielsweise in einem von zehn Patienten mit multiplem Myelom und in einem von zwölf Patienten mit Speiseröhrenkrebs. Die Forscher bestätigten ihre Hypothese, dass sich Zellen ohne intaktes UTX-Gen nach dem Einbau eines "normalen" UTX-Gens signifikant langsamer teilten. "Diese Ergebnisse belegen, dass wir mit UTX erstmals ein Histon-Demethylase-Gen entdeckt haben, das beim Menschen Krebs auslösen kann, wenn es mutiert", so heißt es in der Studie, und dass "die epigenetische Deregulierung bei Krebserkrankungen offenbar wesentlich durch genetische Mechanismen beeinflusst wird." "Die Studie zeigt, dass wir durch systematische Analyse menschlicher Tumoren Mutationen in unterschiedlichen funktionellen Genen finden können", sagte Professor Victor Velculescu vom Krebsforschungszentrum Johns Hopkins Kimmel in den Vereinigten Staaten. "Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Krebsgene nicht auf die "klassische" Rolle bei der Teilung und Immortalisierung von Zellen beschränkt sind, sondern auch andere zelluläre Prozesse stören können." Die Studie lieferte den Anstoß zur Erforschung einer neuen Klasse von Krebsgenen. Diese Gene sind entscheidende Kontrollfaktoren für Genaktivitäten und bestimmen, ob sich Zellen in Tumorzellen verwandeln. Mutationen im UTX-Gen veränderten, wie die Forscher herausfanden, die Aktivitäten anderer Gene. "Das sind genetische Veränderungen, die die epigenetische Regulierung beeinflussen", sagte Professor Mike Stratton vom Sanger Institute. "Die epigenetische Dysregulierung bei Tumoren könnte zum Großteil auf genetische Faktoren zurückzuführen sein". Viele der Forscher sind Mitglieder im International Cancer Genome Consortium (ICGC), das genetische Veränderungen in 50 verschiedenen Tumorarten dokumentiert. Mit der Entdeckung neuer regulatorischer Gene wie UTX kam die Arbeitsgruppe ihrem Ziel, die verschiedenen Krebsarten umfassend zu beschreiben, einen deutlichen Schritt näher. Die Hoffnungen sind groß, dass derartige Analysen neue Wege im weltweiten Kampf gegen Krebs aufzeigen. Die Europäische Kommission ist beobachtendes Mitglied im ICGC.
Länder
China, Niederlande, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten