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Genmutation, Krebsentstehung und Therapien – wie alles zusammenhängt

Redaktion Mamma Mia! im Auftrag von AstraZeneca und MSD Sharp & Dohme

Genmutation
© iStock / Christoph Burgstedt
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Krebs kann entstehen, wenn das Erbgut einer Zelle – die DNA – mutiert und der körpereigene Reparaturbetrieb nicht funktioniert. Lesen Sie außerdem, was eine BRCA-Genmutation mit Brust- und Eierstockkrebs zu tun hat und wie sich dieses Wissen für die Behandlung nutzen lässt. 

Die genauen Ursachen von Krebs sind – trotz intensiver Erforschung – in vielen Fällen noch unbekannt. Es gibt aber einige Risikofaktoren, die die Krebsentstehung begünstigen können. Dazu gehören zum Beispiel Rauchen, Alkoholkonsum, Übergewicht und Fettleibigkeit oder der Einfluss von Schadstoffen. Durch ein unkontrolliertes Wachstum von Zellen, welches durch Schäden im Erbgut (Genmutationen) hervorgerufen werden kann, kann Krebs entstehen.

Was sind die Merkmale von Krebszellen?

Charakteristisch für Krebszellen ist, dass sie sich im Gegensatz zu gesunden Zellen unkontrolliert teilen und vermehren können. Bösartige Tumorzellen haben zudem die Eigenschaft, dass sie in umliegendes gesundes Gewebe eindringen können. Sie verhalten sich „invasiv“.

Auch können sie sich über die Blut- und Lymphwege ausbreiten und in weiter entfernt liegende Organe gelangen. Dort können sie Tochtergeschwulste (auch Krebsabsiedlungen oder Metastasen) bilden. Beispiel: Bei fortgeschrittenem Brustkrebs entstehen Metastasen vor allem in der Leber, Lunge, in den Knochen und im Gehirn.

Die Bösartigkeit von Tumoren kann sich zudem unterscheiden. Je stärker sich die Krebszellen von gesunden Zellen unterscheiden, desto weniger sind sie differenziert und desto bösartiger ist der Tumor. Aggressive Tumorzellen wachsen zum Beispiel schneller und bilden schneller Metastasen.

Jeder Brustkrebs hat eigenen „Fingerabdruck“

Dennoch ist Krebs nicht gleich Krebs – und Brustkrebs ist auch nicht gleich Brustkrebs. Es gibt unterschiedliche Formen von Brustkrebs, bei denen die Krebszellen verschiedene Eigenschaften besitzen. Jeder Tumor hat also seinen eigenen „Fingerabdruck“.

So wachsen zum Beispiel die meisten Tumore in der Brust unter dem Einfluss von den Hormonen Östrogen und/oder Progesteron. Man sagt, sie sind hormonempfindlich oder hormonrezeptorpositiv. Andere Krebszellen besitzen wiederum Andockstellen (Rezeptoren) für bestimmte Wachstumsfaktoren wie den humanen epidermalen Wachstumsfaktor (HER2). Sie leiten Wachstumssignale ans Innere der Zelle weiter und die Zelle erhält so einen Teilungsimpuls.

Bei der Behandlung von Brustkrebs machen sich Ärztinnen und Ärzte diese besonderen Merkmale von Krebszellen zunutze. Die Therapie kann so individuell angepasst werden.

BRCA-Gene und BRCA-Mutation – das steckt dahinter
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Genmutation – wenn der körpereigene Reparaturbetrieb nicht funktioniert

Krebserkrankungen können entstehen, wenn die DNA-Schäden nicht mehr repariert werden können. Für eine Anhäufung von DNA-Schäden können zum Beispiel auch bestimmte Genveränderungen mitverantwortlich sein. Von besonderer Bedeutung sind hier die Gene BRCA1 und BRCA2 (aus dem englischen von BReast CAncer). Sind diese mutiert, also verändert, laufen die Prozesse der DNA-Reparatur nicht mehr so ab, wie sie es eigentlich sollten. Eine BRCA-Mutation kann vererbt werden, aber auch im Laufe des Lebens entstehen.

DNA: Welche Schäden gibt es und was bedeuten sie?

Die DNA hat die Form einer Doppelhelix mit zwei gegeneinander verdrehten Strängen. Dort können zum Beispiel Schäden in einem einzelnen oder gar beiden Strängen, sogenannte Einzel- oder Doppelstrangbrüche, auftreten. Letztere gelten als äußerst schwerwiegende DNA-Schäden. Normalerweise hat die Zelle mehrere „Reparaturprogramme“ für diese Erbgutschäden. Doch fehlerfrei ist nur die sogenannte „homologe Rekombinationsreparatur“ (HRR). 

So sind etwa die BRCA-Gene maßgeblich an der HRR und damit der zuverlässigen Reparatur von Doppelstrangbrüchen beteiligt. Sie enthalten den Bauplan für BRCA-Eiweiße (Proteine), die dabei mithelfen, solche Schäden wieder zu beheben. Neben BRCA sind auch zum Beispiel CHEK2, RAD51, und ATM an der HRR beteiligt. Funktionieren jedoch die Reparaturmechanismen nicht, häufen sich DNA-Schäden an. Aufgrund dieser nicht behobenen Schäden ist das Erbgut instabiler als in gesunden Zellen. Der Fachbegriff dafür ist „genomische Instabilität“.

Welche Therapien sind bei BRCA-Mutationen möglich?

Dieses Wissen um die Funktion einzelner Gene und deren Mutationen machen sich Ärztinnen und Ärzte auch in der Krebsbehandlung zunutze. Zielgerichtete Therapien (engl. targeted therapies) setzen an bestimmten Eigenschaften des Tumors an. Solche gezielten Behandlungen gibt es bei mehreren Krebsarten, etwa Brustkrebs, aber auch bei Eierstock-, Prostata-, Pankreas-, Darm- oder Lungenkrebs.

Wie können Medikamente bei einer BRCA-Mutation helfen?

Ist das BRCA-Gen und damit das BRCA-Protein verändert, können beispielsweise besondere Medikamente zum Einsatz kommen, sogenannte Poly-ADP-Ribose-Polymerase (PARP)-Hemmer. Das Enzym PARP ist bei der Reparatur von Einzelstrangbrüchen von besonderer Bedeutung. Wird die Funktion von PARP durch einen PARP-Hemmer unterdrückt, entstehen vermehrt Einzelstrangbrüche und in der Folge auch Doppelstrangbrüche in der DNA. Funktionieren nun wiederum die Maßnahmen zur Reparatur von Doppelstrangbrüchen nicht richtig, wie zum Beispiel bei Vorliegen einer BRCA-Mutation, nimmt die genomische Instabilität der Tumorzelle zu, so dass sie schließlich abstirbt.

Deutsches Krebsforschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft. Online unter:  https://www.dkfz.de/de/krebspraevention/Krebsrisiken_das-sagt-die-Wissenschaft/Wissenschaft_Index.html [letzter Zugriff: 11.08.2023]

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Borgmann, K. 22. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Radiologie (2016), Vortrag. Online unter: https://www.degro.org/wp-content/uploads/2017/03/DNA-Reparatur.pdf [letzter Zugriff: 11.08.2023]

  1. Deutsches Krebsforschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft (2021). Online unter: https://www.krebsinformationsdienst.de/tumorarten/grundlagen/krebsentstehung.php
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  3. Deutsches Krebsforschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft (2019). Online unter: https://www.krebsinformationsdienst.de/behandlung/gezielte-krebstherapie.php

DE-60935/2023

Im Auftrag von AstraZeneca und MSD Sharp & Dohme

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