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Medizin: Tumor mit Stammbaum

Krebszellen können ihren Ursprungsort verlassen, durch den Organismus wandern und in anderen Geweben Tochtergeschwulste bilden. Dies geschieht oft viel früher als bislang vermutet – ein Ansatzpunkt für neue Therapien.
Leber mit Metastasen (Illustration)

Seit Langem nutzen Evolutionsbiologen genetische Analysen, um die Verwandtschaftsverhältnisse zwischen Lebewesen aufzuklären. Dabei untersuchen sie verschiedenste Organismen, vom Seidenäffchen bis zum Bakterium. Wir Menschen stellen im Stammbaum des Lebens einen Seitentrieb des Zweigs der Affen dar. Dabei sind wir nichts anderes als eine riesige Ansammlung von Zellen, die gemeinsam unseren Körper bilden.

Normalerweise halten sich unsere Körperzellen an einige Grundregeln, die sich mittels Mutation und Selek­tion schon vor 600 Millionen Jahren herausbildeten, als die ersten vielzelligen Lebewesen auftauchten. Sie müssen ihre DNA reparieren, sofern diese beschädigt ist; sie müssen ihre Teilungsaktivität mit den anderen Zellen abstimmen und – sofern sie Teil eines soliden Organs sind – in ihrem angestammten Gewebeverband bleiben. Veranlassen genetische Mutationen eine Körperzelle dazu, diese Regeln zu missachten, sich beispielsweise unauf­hörlich zu teilen und in andere Gewebe einzudringen, werden sie meist schon nach kurzer Zeit ausgemerzt. Denn die betroffenen Zellen erkennen ihre Fehlfunktion entweder von sich aus und aktivieren den programmierten Zelltod oder sie werden vom Immunsystem vernichtet, bevor sie allzu viel Schaden anrichten.

Gelegentlich kommt es jedoch zu Mutationen, deren Auswirkungen dem zelleigenen Überwachungssystem sowie der Immunkontrolle entgehen. Dann wächst ein Tumor heran und verdrängt das umliegende Gewebe, was zu schweren Organschäden bis hin zum Tod führen kann. Der Tumor ist seinerseits nicht homogen, sondern besteht aus verschieden stark entarteten Zellen, die untereinander in evolutionärem Wettbewerb stehen …

August 2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft August 2018

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  • Quellen

Hong, W. S., Shpak, M., Townsend, J. P.: Inferring the Origin of Metastases from Cancer Phylogenies. In: Cancer Research 75, S. 4021–4025, 2015

Turajlic, S., Swanton, C.: Metastasis as an Evolutionary Process. In: Science 352, S. 169–175, 2016

Zhao, Z. M. et al.: Early and Multiple Origins of Metastatic Lineages within Primary Tumors. In: PNAS USA 113, S. 2140–2145, 2016