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Dresdner Wissenschaftler entwickeln einen Sensor für das wichtigste Krebs-Gen

14.11.2017

Molekularer „Detektor“ erkennt häufigste Krebs-Mutation in Zellen und leitet deren Abtöten ein

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.


Modell des genetischen TP53 Sensors. Hierbei wird der Sensor als “Fieberthermometer” symbolisiert, welches den TP53 Status in den Zellen anzeigt.

Copyright: TUD / Frank Buchholz

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 Krebs auslösenden Genen (Onkogenen) und in Krebs unterdrückenden 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 Tumorsuppressorgen 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 die Bildung eines TP53 Sensors Tumorbildung in einem sehr frühem Stadium unterdrücken könnte. Hierzu entwarfen sie ein genetisches Element, welches Zellen abhängig von der normalenTP53 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.“

Die Forscher planen mit den Ergebnissen neue Krebs-Diagnoseverfahren zu entwickeln und langfristig einen künstlichen Schutz vor Krebsmutationen aufzubauen.

Publikation:
Development of a genetic sensor that eliminates p53 deficient cells. Jovan Mircetic, Antje Dietrich, Maciej Paszkowski-Rogacz, Mechthild Krause & Frank Buchholz
Nature Communications 8, Article number: 1463 (2017), doi:10.1038/s41467-017-01688-w, Published online: 13. November 2017
https://www.nature.com/articles/s41467-017-01688-w

Katrin Presberger | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.tu-dresden.de

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