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15.11. 2017

TU Dresden: Molekularer "Rauchmelder" soll bei entstehendem Krebs warnen

Rauchmelder alarmieren uns, wenn es in einem Haus brennt und schützen damit Leben. Einen molekularen Rauchmelder haben Forscher der Medizinischen Fakultät der TU Dresden nun für das wichtigste humane Krebs-Gen, das TP53-Gen, entwickelt. Dieser Rauchmelder zeigt in Zellen an, ob das TP53-Gen gestört ist. Hierbei funktioniert der molekulare Rauchmelder wie ein TP53-Sensor, der die Funktionsfähigkeit des Gens in Zellen ausliest. Ist das TP53-Gen defekt, führt dies zur Aktivierung des Sensors. Daraufhin wird die Zerstörung der Zelle eingeleitet. Diese bahnbrechenden Ergebnisse publizierte das Team um den Wissenschaftler Prof. Frank Buchholz jetzt im angesehenen Fachblatt „Nature Communications“.

Krebs entsteht durch Veränderungen im menschlichen Erbgut. Mutationen in krebsauslösenden Genen (Onkogenen) und in krebsunterdrückenden Genen (Tumorsuppressorgenen) verstärken sich im Zusammenspiel unerkannt über die Zeit und führen letztendlich dazu, dass sich Zellen im Körper ungehemmt teilen können. Hierbei ist das Tumorsuppressor-Gen TP53 in 50 Prozent aller humanen Tumore nicht mehr funktionstüchtig und damit das am häufigsten mutierte Krebs-Gen. TU Dresden-Wissenschaftler vom Universitäts KebsCentrum UCC am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, vom Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen NCT Dresden und vom Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung DKTK Dresden schlussfolgerten, dass ein TP53-Sensor Tumorbildung in einem sehr frühem Stadium unterdrücken könnte. Hierzu entwarfen sie ein genetisches Element, welches Zellen abhängig von der normalen TP53-Funktionsweise macht. Ist die TP53-Funktionsweise gestört, wird der Sensor aktiviert und leitet den Zelltod ein. „Wir therapieren Krebszellen bisher lange nachdem diese den bösartigen Transformationsprozess durchlaufen haben“, beschreibt Prof. Frank Buchholz die heutige Situation. Dadurch kommt eine Therapie häufig zu spät, um alle Krebszellen im Körper eliminieren zu können. 

Schnell entstehen dann aus einigen Krebszellen durch zusätzliche Mutationen Therapie-resistente Klone. „Durch die Generierung eines TP53-Sensors wird es nun erstmals möglich, diesen Teufelskreis zu einem frühen Zeitpunkt zu durchbrechen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Zellen mit TP53-Mutationen selektiv frühzeitig erkannt und eliminiert werden können. Damit wird der zu Krebs führende Transformationsprozess verhindert“, so Prof. Buchholz weiter. Die Forscher planen, mit den Ergebnissen neue Krebs-Diagnoseverfahren zu entwickeln und langfristig einen künstlichen Schutz vor Krebsmutationen aufzubauen.

   

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Modell des genetischen TP53-Sensors. Hierbei wird der Sensor als “Fieberthermometer” symbolisiert, welches den TP53-Status in den Zellen anzeigt. (Quelle: TU Dresden / Frank Buchholz)

Modell des genetischen TP53-Sensors. Hierbei wird der Sensor als “Fieberthermometer” symbolisiert, welches den TP53-Status in den Zellen anzeigt. (Quelle: TU Dresden / Frank Buchholz)

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