Was Zellreparatur über Krebsrückfälle verrät
Marzena SickingForschende der Technischen Universität Darmstadt und der Universitätsmedizin Mainz haben untersucht, wie gut Zellen von Menschen, die im Kindesalter an Krebs erkrankt waren, strahlenbedingte Erbgutschäden reparieren können.
Das Ergebnis: Hautzellen von Erwachsenen, die im Kindesalter Krebs hatten, reparierten geringe strahlenbedingte DNA-Schäden effizienter als Zellen krebsfreier Personen. Bei größeren Schäden zeigte sich kein Unterschied.
Die Forschenden der TU Darmstadt und der Universitätsmedizin Mainz untersuchten die Reparatur strahlenbedingter Erbgutschäden bei 204 erwachsenen Zellspenderinnen und -spendern. Dazu gehörten krebsfreie Personen und Erwachsene, die im Kindesalter an Krebs erkrankt waren. Unter den Überlebenden hatte die Hälfte später eine weitere, vom ersten Tumor unabhängige Krebserkrankung entwickelt.
Unterschied bei der niedrigsten Strahlendosis
Für die Untersuchung bestrahlten die Forschenden aus Hautproben gewonnene Bindegewebszellen mit Röntgenstrahlen. Einen Tag später bestimmten sie mikroskopisch die verbliebenen Erbgutschäden. Bei den höheren untersuchten Dosen von 10 und 100 Milligray war die Reparatureffizienz in beiden Gruppen vergleichbar. Nach der niedrigsten Dosis von 2,5 Milligray reparierten die Zellen der ehemaligen Kinderkrebspatientinnen und -patienten die Schäden dagegen ähnlich effizient wie nach höheren Dosen. Bei den krebsfreien Spenderinnen und Spendern verlief die Reparatur geringer Schäden ineffizient.
Die Ergebnisse deuten nach Angaben der Forschenden darauf hin, dass (epi)genetische Veränderungen bei Überlebenden einer Krebserkrankung im Kindesalter die Reparatur beeinflussen könnten. Als mögliche Ursachen nennen sie vererbte Veränderungen oder Folgen der früheren Tumorbehandlung. Die Hauptreparaturmechanismen seien wahrscheinlich nicht betroffen; vielmehr könnten zelluläre Systeme aktiviert werden, die bei geringfügigen Schäden sonst inaktiv blieben.
Redox-System als mögliche Erklärung
Eine mögliche Rolle könnte das Redox-System spielen, das unter anderem Sauerstoffradikale in der Zelle reguliert. Die Forschenden vermuten, dass Veränderungen in diesem System dazu beitragen könnten, dass auch geringe Schäden repariert werden. Eine Reparatur ist jedoch nicht automatisch vorteilhaft: Dabei können Fehler oder Mutationen entstehen, die möglicherweise zur Entstehung weiterer Krebserkrankungen beitragen.
Die Studie wurde im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht. In weiteren Untersuchungen wollen die Forschenden klären, ob und wie Veränderungen der Reparaturmechanismen zur Entstehung von Tumoren im Kindesalter oder weiteren Krebserkrankungen beigetragen haben.