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News: Zellen auf dem Weg zu Krebs

Forschern ist es zum ersten Mal gelungen, menschliche Krebszellen herzustellen, deren genetische Veränderungen genau bekannt sind. Diese Leistung bringt die Wissenschaftler einen Schritt weiter bei der Klärung der komplexen Prozesse, die menschliche Zellen in Krebszellen verwandeln.
Bei der Umwandlung normaler Zellen in Tumorzellen ändern sich die Aktivitäten einer ganzen Anzahl völlig verschiedener Gene und Proteine. Obwohl es den Wissenschaftlern bereits gelungen ist, Mäusezellen durch Einführung von sogenannten Onkogenen (krebsverursachenden Gene) in Krebszellen zu überführen, widerstanden menschliche Zellen bislang solchen Veränderungen.

Forscher aus der Arbeitsgruppe von Robert A. Weinberg vom Whitehead Institute for Biomedical Research vermuteten, daß die besondere Anfälligkeit der Mäusezellen für durch Onkogene verursachten Krebs von der Anwesenheit des Enzyms Telomerase abhängt. Dieses Enzym verhindert die natürliche Verkürzung der Chromosomen während der Zellteilung. Wenn das Telomerase-Gen angeschaltet bleibt, so wachsen und teilen sich die Zellen unaufhörlich weiter. Ein solch zerstörerisches und unkontrolliertes Zellwachstum ist jedoch auch charakteristisch für Krebs. Interessanterweise ist das Telomerase-Gen bei normalen menschlichen Zellen ausgeschaltet, während es bei den Krebszellen angeschaltet ist. In Mäusen hingegen ist es immer aktiv.

Die Wissenschaftler fragten sich deshalb, ob entweder die Telomerase in den Krebszellen hergestellt wird, weil die Zellen das Enzym für ihr Wachstum benötigen, oder ob es nur einen Begleiteffekt darstellt. Um diese Frage zu beantworten, erzeugten die Wissenschaftler, wie sie in Nature vom 29. Juli 1999 berichten, Zell-Linien, die zwei gemeinsam wirkende Onkogene aktivieren: das Groß-T-Onkogen und das ras-Onkogen. Onkogene sind oftmals mutierte Versionen normaler Gene – sogenannter Proto-Onkogene. Diese sind an der Regulierung des Zell-Zyklus beteiligt. Mutieren die Gene aufgrund genetischer oder umweltlicher Einflüsse, bewirken sie unter Umständen eine fortlaufende Zellvermehrung.

Im Laboratorium fanden die Wissenschaftler, daß die genetisch veränderten Zell-Linien, in denen die beiden Onkogene aktiv waren, zwar ihre Erscheinung veränderten, sich jedoch nicht in Krebszellen verwandelten. Erst, wenn zusätzlich auch das Telomerase-Gen abgegeben wurde, entwickelten sie sich zu einem Tumor. "Ein wichtiger Schluß unserer Studie ist, daß es nicht eine unbegrenzte Zahl von zellulären Änderungen ist, die normale Zellen zu Krebszellen macht, sondern das die Bildung von Tumoren ein begrenzter Prozeß ist", sagt William C. Hahn, der an den Forschungen beteiligt war. Die Möglichkeit Zellen experimentell umzuwandeln, hilft den Wissenschaftlern, diejenige molekularen Wege zu bestimmen, welche die anomalen Charakteristika der Tumorzellen hervorrufen.

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