Warum entsteht Krebs? Die Landmark-Studie bietet einzigartige Einblicke
Ein massiver Forschungsaufwand, der vor mehr als einem Jahrzehnt begann, hat einen umfassenden PanCancer-Atlas fertiggestellt, der Forschern und Klinikern zum ersten Mal die Möglichkeit bietet, Krebs anhand seiner genomischen und molekularen Merkmale vollständig zu verstehen.
Der PanCancer-Atlas ist so umfangreich, dass er mehr als zwei Dutzend wissenschaftliche Artikel umfasst, die in mehreren veröffentlicht wurden Zelle Zeitschriften.
Es ist ein großer Meilenstein in der Arbeit des Krebsgenomatlas (TCGA).
Dies wurde von zwei Instituten innerhalb der National Institutes of Health (NIH) gesponsert: dem National Cancer Institute (NCI) und dem National Human Genome Research Institute.
Mehr als 150 Forscher in mehr als zwei Dutzend Forschungseinrichtungen in den USA haben an dem 300-Millionen-Dollar-Programm gearbeitet.
"Dieses Projekt", sagt Dr. Francis S. Collins, der Direktor des NIH, "ist der Höhepunkt von mehr als einem Jahrzehnt bahnbrechender Arbeit."
Sie können auf die neu veröffentlichten PanCancer Atlas-Artikel über ein Portal zugreifen, das sie in drei Kategorien unterteilt: "Ursprungszellenmuster, onkogene Prozesse und Signalwege".
Krebs aus einem anderen Blickwinkel betrachten
Krebs ist eine Krankheit, die auftritt, wenn Zellen aufgrund von Fehlern in ihrer DNA außer Kontrolle geraten. Die traditionelle Methode zur Klassifizierung von Krebs richtet sich danach, wo er im Körper beginnt - zum Beispiel Brustkrebs, Prostatakrebs oder Magenkrebs.
Die Arbeit, die im PanCancer-Atlas gipfelte, wurde als Pan-Cancer-Initiative bei einem Treffen im Jahr 2012 in Santa Cruz, CA, ins Leben gerufen.
Zu diesem Zeitpunkt bemerkten Wissenschaftler bereits einige interessante Merkmale von Krebs, die sie dazu veranlassten, die traditionelle Art der Klassifizierung der Krankheit in Frage zu stellen.
Ein interessantes Merkmal war, dass einige Krebsarten auf molekularer Ebene ähnlich waren, obwohl sie in verschiedenen Körperteilen begonnen hatten.
Ein weiteres interessantes Merkmal war, dass Krebserkrankungen, die im selben Gewebe begannen, auf molekularer Ebene sehr unterschiedlich sein können und unterschiedliche „Genomprofile“ aufweisen.
Implikationen für Forscher und Kliniker
Diese frühen molekularen Erkenntnisse spornten die Forscher an, zu untersuchen, wie Veränderungen im Genom jedes Krebses - der gesamte Satz seiner DNA - die Krankheit antreiben könnten.
Der PanCancer Atlas ist ein Produkt dieser Bemühungen und wird den Weg zur Verbesserung der Prävention, Erkennung und Behandlung von Krebs in seinen verschiedenen Formen ebnen.
Josh Stuart, Mitorganisator der Pan-Cancer Initiative - Professor für Biomolekulartechnik an der University of California in Santa Cruz - erklärt: „Erkenntnisse darüber, wie eine Krebsart mit einer anderen Form der Krankheit zusammenhängt, können echte klinische Auswirkungen haben.“
"In einigen Fällen", fährt er fort, "können wir klinische Praktiken von bekannteren Krankheiten ausleihen und sie auf Krebsarten anwenden, für die die Behandlungsoptionen weniger genau definiert sind."
Die Betrachtung von Krebs aus molekularer Sicht eröffnet auch die Möglichkeit, Medikamente zu erforschen, die bereits für andere Krankheiten zugelassen sind, deren molekulare Merkmale auch bei Krebs auftreten.
Ein Beispiel hierfür ist der JAK / Stat-Molekülweg, der bei rheumatoider Arthritis aktiviert wird. Die Forscher fanden heraus, dass dieser Weg in einigen der neu definierten Tumorcluster hochreguliert ist.
Die PanCancer Atlas Papiere
Jede der drei Gruppen von PanCancer Atlas-Papieren wird durch ein Flaggschiff oder eine Zusammenfassung vorgestellt. Auf der Zielseite des Portals finden Sie eindeutige Links zu diesen und den Begleitpapieren.
Das erste zusammenfassende Papier, in dem die Kategorie "Ursprungszellmuster" vorgestellt wird, gibt einen Überblick darüber, wie Forscher mithilfe von "molekularem Clustering" Tumore nach Genexpression, Chromosomenanomalie und DNA-Veränderungen gruppierten.
Dies deutet darauf hin, dass diese Ergebnisse zu spezifischeren Therapien für verschiedene Krebsarten führen werden.
Das zweite zusammenfassende Papier führt in die Kategorie „onkogene Prozesse“ ein und schlägt vor, dass die Ergebnisse den Forschern helfen werden, Prioritäten für die Immuntherapien und andere Behandlungen festzulegen, die sie untersuchen sollten.
Neben einer umfassenden Zusammenfassung beschreibt das Papier die Identifizierung von drei kritischen Prozessen bei der Krebsentstehung: vererbte und erworbene Mutationen; wie das Genom und das Epigenom eines Tumors die Gen- und Proteinexpression beeinflussen; und Wechselwirkungen zwischen Tumorzellen und denen des Immunsystems.
Das dritte zusammenfassende Papier, das die Kategorie „Signalwege“ abdeckt, fasst die Ergebnisse zu Veränderungen des Genoms in den Signalwegen zusammen, die den Zellzyklus, das Zellwachstum und den Zelltod regulieren.
Dieses Papier hebt die Ähnlichkeiten und Unterschiede dieser Prozesse für verschiedene Krebsarten hervor und schlägt vor, dass die Ergebnisse dazu beitragen werden, neue Therapien in der personalisierten Medizin und Kombinationstherapie zu entwickeln.
"Diese Analyse bietet Krebsforschern ein beispielloses Verständnis dafür, wie, wo und warum Tumore beim Menschen auftreten, und ermöglicht so fundiertere klinische Studien und zukünftige Behandlungen."
Dr. Francis S. Collins
