Forschende unter der Leitung von Gunnar Rätsch, Professor für Biomedizininformatik an der ETH Zürich, haben den größten genetischen Datensatz der Krebsmedizin ausgewertet: den amerikanischen Cancer Genome Atlas. Der Atlas vereint die genetische Information von Tumorzellen mehrerer Tausend Krebspatienten und 33 verschiedener Krebsarten auf den Ebenen der DNA und der RNA. Durch ihre Analyse entdeckten die ETH-Wissenschaftler neue krebsspezifische molekulare Veränderungen, die sich potenziell auch in der Krebstherapie nutzen lassen.
Viele bisherige genetische Analysen von Krebs konzentrierten sich auf die DNA, also auf die „Stammversion“ der genetischen Information. Es wurde dabei untersucht, ob die Gene tumorspezifische Mutationen enthalten. Auch wurde untersucht, ob die Gene tumorspezifisch besonders aktiv oder inaktiv sind.
RNA-Moleküle geben Aufschluss
Die ETH-Forschenden gingen nun einen Schritt weiter und nahmen die RNA-Moleküle genauer unter die Lupe. Dabei handelt es sich um Abschriften der DNA, die sich in der Zelle finden. Bevor diese dort als Bauplan für die Biosynthese von Proteinen dienen, werden sie von verschiedenen zellulären Prozessen verändert: Beim sogenannten Spleißen schneiden spezialisierte Enzyme ganze Abschnitte aus dem RNA-Molekül heraus und fügen die davor und danach liegenden Abschnitte wieder zusammen.
Ein RNA-Molekül kann auf mehrere unterschiedliche Arten „gespleißt“ werden. Fachleute sprechen dann von „alternativem Spleißen“. Mit anderen Worten: Ein RNA-Molekül kann als Kopie eines Gens den Bauplan für unterschiedliche Proteinformen liefern, und die Weichen dazu werden beim Spleißen gestellt.
Alternatives Spleißen ist häufig
Die Forscher fanden in der Datenbank nun mehrere zehntausend bisher nicht beschriebene Varianten von alternativem Spleißen, die bei vielen Krebspatienten immer wieder auftauchen. In ihrer Analyse konnten die Forschenden außerdem zeigen, dass bei der Mehrheit der untersuchten Krebsarten alternatives Spleißen in Tumorgeweben deutlich stärker ausgeprägt ist als in gesundem Körpergewebe. Besonders ausgeprägt ist dies bei Lungen-Adenokarzinomen, wo das alternative Spleißen im Vergleich zu gesundem Gewebe 30 % häufiger vorkommt.
Die Studie ermöglichte auch neue Einsichten, welche molekularen Faktoren die hohe Rate an alternativem Spleißen im Krebs hervorrufen. Einige Genmutationen, welche alternatives Spleißen begünstigen, sind zwar schon bekannt, die Wissenschaftler konnten nun jedoch noch vier zusätzlich involvierte Gene identifizieren.
Neue Andockstellen für die Immuntherapie
Nicht alle der neuentdeckten molekularen Veränderungen auf RNA-Ebene führten auch zu funktionellen Veränderungen in Krebszellen, sagen die Wissenschaftler. Allerdings sind die molekularen Unterschiede für neuartige Therapieansätze nutzbar: Man könnte Zellen, die krebstypische Formen des Spleißens aufweisen, mittels Immuntherapie behandeln.
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30078707
