„Fingerabdrücke am Tatort“: Mutationssignaturen geben Hinweise auf Krebsursachen

0e246616777c41a08d38983b1295262e - 27. Juni 2022Geschrieben von Katharine Lang April 26, 2022- Tatsache geprüft von Catherine Carver, MPHDNA-Gel aus nächster Nähe

  • Krebs ist typischerweise das Ergebnis einer Anzahl von tausend erblichen Anomalien.
  • Das Auffinden dieser Anomalien kann Medizinern helfen, die Ursachen von Krebszellen zu bestimmen und sie angemessen zu behandeln.
  • Jetzt hat eine Forschungsstudie, die die Sequenzierung des gesamten Genoms verwendet, tatsächlich brandneue Mutationssignaturen gefunden, die Hinweise auf die Ursachen vieler Krebszellen liefern.
  • Die Wissenschaftler wünschen sich, dass dies sicherlich zu Erneuerungen in der medizinischen Diagnostik sowie Therapie von Krebspatienten führen wird.

Krebs verursacht weltweit 1 von 6 Todesfällen. Einige Bedrohungsaspekte werden erkannt, wie z. B. Zigarettenkonsum, eine schädliche Ernährungsweise oder Infektionen wie HPV. Aber viele Krebszellen tauchen automatisch auf, ohne ein offensichtliches ökologisches Bedrohungselement. Die „Jagd“ nach den Ursachen von Krebs ist ein entscheidender Ort klinischer Forschungsstudien.

Bekannt ist, dass Krebs normalerweise allmählich entsteht, mit einer Anhäufung unzähliger willkürlicher Anomalien, bevor eine Zelle tödlich wird. Eine Anomalie ist eine Modifikation der DNA, die spontan sein oder durch einen äußeren mutagenen Vertreter wie Strahlung, einige Chemikalien sowie einige Infektionen verursacht werden kann.

Jetzt hat eine brandneue Forschungsstudie in Großbritannien die vollständige Genomsequenzierung bei Krebspatienten genutzt, um eine Vielzahl brandneuer Mutationssignaturen aufzudecken – Abdrücke von DNA-Schäden sowie Reparaturarbeiten, die während der Entwicklung von auftreten Wucherungen – was Wissenschaftlern helfen könnte, die Ursachen vieler Krebszellen zu bestimmen.

Dr. Santosh Kesari, Supervisor für Neuroonkologie am Gesundheitszentrum von Providence Saint John sowie Vorsitzender der Abteilung für Translationale Neurowissenschaften und Neurotherapeutik am Saint John's Cancer Institute in Santa Monica, CA, sprach über die Forschungsstudie für "Detonic.shop"

„Diese Studie knüpft an die Genomforschung an, die in den letzten zwei Jahrzehnten durchgeführt wurde, und unterstreicht, dass es noch mehr über die menschliche Gesundheit und Krankheit zu lernen gibt, indem das menschliche Genom immer gründlicher als bisher bei Krebspatienten untersucht wird.“

–Dr. Kesari

Dr. Kesari, der nicht an der Forschungsstudie beteiligt war, ist außerdem der lokale klinische Leiter des Research Clinical Institute of Providence Southern California

Die brandneue Forschungsstudie erscheint in der Zeitschrift Science.

Große assoziierte Forschungsstudie

Die Wissenschaftler führten eine DNA-Untersuchung von Tumoren von mehr als 11,000 Krebspatienten in Großbritannien durch. Sie sammelten die Informationen mithilfe des 100,000 Genomes Project, einer britischen Initiative, die die Funktion der Genetik in Gesundheit und Zustand untersucht.

Unter Verwendung der Gesamtgenomsequenzierung führten die Wissenschaftler bei allen Beispielen eine Mutationsmarkenbewertung durch. Anschließend verglichen die Wissenschaftler ihre Recherchen mit denen des International Cancer Genome Consortium (ICGC) und der Hartwig Medical Foundation (HMF) in den Niederlanden. Dadurch konnten sie feststellen, welche Mutationssignaturen zuvor nicht gefunden worden waren.

Zuvor versteckte Anomalien

Die Gruppe erstellte eine Formel – die sie Signature Fit Multi-Step (Fit MS) nannten – um ungewöhnliche Mutationssignaturen zu bestimmen. Zusammen mit vielen bekannten, üblichen Mutationssignaturen in den Wucherungen erkannten sie 58, ehemals obskure Mutationssignaturen, die Hinweise darauf liefern frühere direkte Exposition gegenüber ökologischen Krebsursachen sowie innerbeweglichen Störungen.

Dr. Andrea Degasperi, Partnerin der Forschungsstudie an der University of Cambridge sowie die allererste Autorin der Forschungsstudie, kommentierte: „Die Sequenzierung des gesamten Genoms gibt uns ein Gesamtbild aller Mutationen, die zum Krebs jeder Person beigetragen haben.“

Die 58 brandneuen Mutationssignaturen, die sie gefunden haben, deuten darauf hin, dass es zusätzliche Krebsursachen gibt, die noch nicht vollständig erkannt sind.

Dr. Kesari war von der Forschungsstudie begeistert, als er MNT mitteilte: „Die Studie sequenzierte das gesamte Genom (sowohl die „stillen“ als auch die offenbarten Komponenten) im Gegensatz zu nur den offenbarten Komponenten, auf die wir uns in der Vergangenheit tatsächlich konzentriert haben. Diese umfassendere Technik war in der Lage, 58 brandneue, wenn auch ungewöhnliche Anomalien sowie zusätzlich erkannte Fingerabdrücke von Schäden aufgrund direkter Exposition gegenüber äußeren ökologischen Giftstoffen oder inneren Krebsanomalien zu bestimmen.“

Potenzial für völlig neue Therapien

Die Autoren empfehlen, dass die Erkennung dieser brandneuen Mutationssignaturen zu brandneuen maßgeschneiderten Krebstherapien führen könnte.

Prof. Serena Nik-Zainal, Professorin für Genommedizin und Bioinformatik, University of Cambridge, die die Forschungsstudie leitete, beschrieb:

„[M]utationssignaturen […] sind wie Fingerabdrücke an einem Tatort – sie helfen, Krebstäter ausfindig zu machen. Einige Mutationssignaturen haben klinische oder behandlungsbezogene Auswirkungen – sie können Anomalien hervorheben, die mit bestimmten Medikamenten bekämpft werden können.“

–Prof. Nik-Zainal

Dr. Kesari stimmte dem zu: „Diese Studie erweitert unser Wissen über Krebsursachen und wie man ihn am besten mit neueren Ansätzen wie personalisierten Medikamenten auf der Grundlage von Mutationen (gezielte Therapie) und der Stimulierung des Immunsystems zur Abtötung von Krebs (Immuntherapie) am besten behandeln kann.“

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