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Auf frischer Tat ertappt: Papillomviren fördern weißen Hautkrebs

01.12.2017

UV-Strahlen sind seit langem als Risikofaktor bei der Entstehung von Hautkrebs bekannt. Auch die gleichzeitige Infektion mit humanen Papillomviren steht im Verdacht Hautkrebs zu begünstigen, insbesondere bei Empfängern von Organtransplantaten. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums konnten nun erstmals in einem natürlichen System zeigen, dass Papillomviren im Zusammenhang mit UV-Licht die Entstehung von weißem Hautkrebs fördern. Sie liefern erstmals eine Erklärung, warum die Viren beim Menschen zwar in gutartigen Krebsvorstufen, nicht jedoch im fortgeschrittenen Karzinom nachweisbar sind.

Jeder Mensch infiziert sich im Laufe seines Lebens mit hauttypischen („kutanen“) humanen Papillomviren (HPV), normalerweise bereits im frühen Kindesalter. Bei Gesunden kann das Immunsystem die Viren abwehren, was sich jedoch im Alter oft ändert. Besonders gefährdet sind Empfänger von Spenderorganen, deren Immunsystem langfristig mit Medikamenten unterdrückt wird, um die Abstoßung der Transplantate zu verhindern. Diese Patienten haben ein bis zu 250-fach erhöhtes Risiko, an weißem Hautkrebs zu erkranken, dessen Häufigkeit immer mehr zunimmt.


Plattenepithelkarzinom; E-Cadherin ist rot eingefärbt, Vimentin grün, die Zellkerne sind blau dargestellt.

Quelle: DKFZ

UV-Strahlung ist als ein wichtiger Risikofaktor allgemein bekannt und weißer Hautkrebs tritt tatsächlich bevorzugt an sonnenexponierten Körperpartien auf. Darüber hinaus vermuten Forscher seit längerem, dass bestimmte Typen der humanen Papillomviren (HPV) die Krebsentstehung zusätzlich fördern. Dafür gab es aber bislang nur unzureichende Hinweise.

Forscher unter Leitung von Frank Rösl am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) konnten diesen Nachweis nun erbringen. Dabei half ihnen eine bestimmte Art von Mäusen, die sich – wie auch der Mensch – in der Regel bereits kurz nach der Geburt mit Papillomviren infiziert.

Rösls Team verglich nun die virusinfizierten Tiere mit Artgenossen, die völlig frei von Viren aufgezogen wurden. Sie bestrahlten die Tiere mit einer Dosis von UV-Strahlung, wie sie durchaus während eines Urlaubs in mediterranen Breiten zu erwarten wäre. Daraufhin entwickelten nur virusinfizierte Tiere weißen Hautkrebs (Plattenepithelkarzinome), nicht aber die virusfreien Kontrolltiere.

Bereits auf den ersten Blick erkannten die Forscher, dass eine Gruppe der Tumoren verhornt war, die andere nicht. Die verhornten Tumoren enthielten große Mengen Viren, wie man sie auch bei Krebsvorstufen (der so genannten Aktinischen Keratose) beim Menschen findet. Hier wachsen Zellen der oberen Schichten der Haut bereits übermäßig, erinnern aber noch an den ursprünglichen Aufbau der Haut. Die Forscher zeigten, dass die Viren die Stabilität des Erbguts ihrer Wirtszelle beeinträchtigen und dadurch die Anhäufung von UV-Schäden fördern.

Die zweite Gruppe von Tumoren enthielt jedoch gar kein Virus, wie dies auch bei fortgeschrittenen Karzinomen in Patienten der Fall ist. Jedoch belegten auch in diesen Fällen Antikörper im Blut der Tiere eine vorangegangene Virusinfektion. Diese Tumoren hatten auffällig oft Mutationen in einem für die Zelle besonders wichtigen Gen p53, das als „Wächter des Genoms“ gilt. Dies ist auch bei einem Großteil der Plattenepithelkarzinome beim Menschen defekt, was die Zellen ungehindert wachsen lässt.

Frank Rösl erläutert: „Das ist der erste direkte Beleg für den tumorfördernden Einfluss von kutanen Papillomviren in einem natürlichen System, das große Ähnlichkeit mit der Situation von Patienten aufweist.“

Das unkontrollierte Wachstum der Zellen lässt den Tumor weiter entarten. Das verhindert, dass sich die Viren, die nun für das Tumorwachstum überflüssig geworden sind, weiter vermehren können. Der Verlust der Viren in fortgeschrittenen Karzinomen war bisher ein Hauptargument gegen die Beteiligung der kutanen Papillomviren an der Krebsentstehung. „Wir zeigen hier zum ersten Mal, dass die Virusmenge mit der Differenzierung des Tumors zusammenhängt. Dieser Zusammenhang wurde in früheren Studien an Biopsien von Patienten nie eingehend untersucht“, so Daniel Hasche, Erstautor der Studie.

Das soll nun dringend nachgeholt werden. Frank Rösl: „Diese Erkenntnisse sind ein wichtiges Argument dafür, dass auch Impfstoffe gegen kutane Papillomviren entwickelt werden sollten. Das ist besonders für Empfänger von Organtransplantaten von Bedeutung, die besonders häufig an weißem Hautkrebs erkranken.“

Hasche D, Stephan S, Braspenning-Wesch I, Mikulec J, Niebler M, Gröne H-J, et al. The interplay of UV and cutaneous papillomavirus infection in skin cancer development. PLoS Pathog, 2017, DOI: 10.1371/journal.ppat.1006723

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http://www.dkfz.de/de/presse/pressemitteilungen/2017/bilder/Faerbung-Proteine.jp...
Plattenepithelkarzinom; E-Cadherin ist rot eingefärbt, Vimentin grün, die Zellkerne sind blau dargestellt.

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Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, interessierte Bürger und Fachkreise über die Volkskrankheit Krebs auf. Gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Heidelberg hat das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg eingerichtet, in dem vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik übertragen werden. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums ist ein wichtiger Beitrag, um die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

Ansprechpartner für die Presse:

Dr. Sibylle Kohlstädt
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Krebsforschungszentrum
Im Neuenheimer Feld 280
69120 Heidelberg
T: +49 6221 42 2843
F: +49 6221 42 2968
E-Mail: S.Kohlstaedt@dkfz.de
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www.dkfz.de

Dr. Sibylle Kohlstädt | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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