Wissenschaftler verfolgen Entwicklung eines Tumors von der ersten Zelle an

Über die genauen Mechanismen bei der Entstehung von Krebsgeschwüren bestehen in der Wissenschaft bis heute noch Unklarheiten. So teilt für gewöhnlich eine Gruppe Zellen eine Mutation, die sie für die Entwicklung von Krebs anfällig macht, aber nur bei einigen Zellen geschieht dies dann auch. Wissenschaftler versuchen schon länger, herauszufinden, was die Zellen, die letztlich Krebs entwickeln, besonders macht. Nun gelang diesbezüglich ein großer Schritt nach vorne. Erstmals gelang es, die Entwicklung von Krebs in einem lebendigen Tier von der ersten Zelle an zu beobachten.

Untersuchungen am Zebrafisch

Die entsprechende Studie, die in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde, konzentrierte sich auf Melanome, eine Art von Hautkrebs, dass in den Melanozyten der Haut entsteht, also den Zellen, die das Pigment der Haut produzieren. Die Krankheit beginnt oft als Leberfleck, aber sogar nicht maligne Leberflecken enthalten oft eine krebsfördernde Mutation in einem bestimmten Gen, entwickeln sich aber nur selten zu einem Melanom.

Forscher vom Boston Children’s Hospital wollten daher untersuchen, welche andere Faktoren für die Entwicklung von Melanomen verantwortlich sind. Dafür wandten sie sich dem Zebrafisch zu, einem Fisch, der besonders gut für die Arbeit im Labor geeignet ist. Diesen Fisch statteten sie mit dem menschlichen Gen aus, dass krebsfördernd in Melanozyten wirkt. Außerdem hatte der Versuchsfisch eine Mutation in einem Gen, dass für die Unterdrückung von Tumoren verantwortlich ist. Der Funktionsverlust dieses Gens ist ein bei Krebserkrankungen nicht ungewöhnlich.

Besonders interessierten sich die Forscher für ein Gen namens Crestin, das während der Entwicklung des Embryos aktiv ist und sich in einer Stammzellen-Population in der Neuralleiste des Embryos finden. Das Crestin-Gen wird interessanterweise auch während Krebserkrankungen aktiv, auch wenn nicht bekannt ist, wieso das so ist. Die Forscher fügten dem Fisch deshalb ein weiteres Gen hinzu, das ein grün fluoreszierendes Protein erschafft, dass mit dem Crestin reagiert und es so ermöglicht, den Fortschritt des Melanoms zu beobachten.

Zusammenhang zwischen Krebs und Stammzellen-Status

Es stellte sich heraus, dass Crestin produzierende frühe Tumorzellen auch eine Gen-Expression aufwiesen, die in der Entwicklung des Embryos beobachtet werden können, und zwar bei Stammzellen in der Neuralleiste. Letztlich scheinen die Zellen, die später zu Krebszellen werden, in eine Art Stammzellen-Status zurückgeführt zu werden. Diese Rückführung scheint für die Entwicklung von Melanomen erforderlich zu sein.

“It’s estimated that only one in tens or hundreds of millions of cells in a mole eventually become a melanoma. Because we can so efficiently breed many fish, we can look for these very rare events. The rarity is very similar in humans and fish, which suggests that the underlying process of melanoma formation is probably much the same in humans”, so Dr. Charles Kaufman, der Leitautor der Studie, in einem Statement.

Bisher gelang es lediglich, einen derartigen Zusammenhang für Melanome nachzuweisen. Das Team geht allerdings davon aus, dass sich das Phänomen auch bei anderen Krebsarten beobachten ließe. Die Studie hat einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Entwicklung von Krebs geleistet.