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Epigenetik: Neue Wege in der Krebstherapie

Es gibt zahlreiche Fragen, die nicht allein mit den Befunden der klassischen Genetik beantwortet werden können. Woran liegt es beispielsweise, dass Krankheiten bei eineiigen Zwillingen mit identischem Erbgut unterschiedliche Verläufe nehmen können? Oder: Warum erkrankt nur einer von zwei Menschen mit dem gleichen Krebs-Gen an Krebs und der andere nicht? Trotz der gleichen genetischen Ausstattung unterscheiden sich Zelltypen durch ihre Genaktivitäten. Das ist eine Erkenntnis der so genannten Epigenetik, ein vor allem seit 20 Jahren zunehmend an Bedeutung gewinnender Forschungszweig der Vererbungslehre.

Epigenetik – Die Regulierung der Gene

Abgeleitet aus dem griechischen Wort „epi“, was so viel bedeutet wie „darüber“, beschreibt die Epigenetik, welcher Zusammenhang zwischen dem Einfluss äußerer Faktoren und den Aktivitäten einzelner oder mehrerer Gene besteht. Sie bestimmt somit dynamische Veränderungen in unserem Erbgut, die nicht die DNA-Sequenz an sich betreffen, sondern durch chemische Markierungen an bestimmten Abschnitten der DNA ausgelöst werden. Bekanntester Mechanismus der Epigenetik ist die sogenannte Methylierung. Dabei heften sich Methylgruppen an einzelne Genombereiche an, sodass diese nicht mehr abgelesen werden können. Das betroffene Gen wird in der Folge stumm geschaltet. Andere epigenetische Funktionsweisen führen gleichzeitig dazu, dass stillgelegte Gene wieder aktiviert werden.

Dieses Ein- und Ausschalten der Gene ermöglicht es unserem Körper, flexibel auf externe Einflüsse zu reagieren und erklärt, warum eine Nervenzelle trotz gleicher genetischer Ausstattung andere Proteine produziert als eine Lungenzelle. Die Mechanismen beweisen zum einen, dass die Eigenschaften eines Menschen nicht nur von der ererbten Veranlagung, sondern auch durch äußere Faktoren wie dem Lebensstil abhängen. Zum anderen zeigen sie, dass unsere Gene nicht nur steuern, sondern auch selber gesteuert werden.

Mit Epigenetik gegen Krebs

Lange wurde angenommen, dass Krebs allein durch Veränderungen in der Erbsubstanz, sogenannte Mutationen, entstehen kann, da diese zur Dysfunktion bestimmter Gene führen können. Die Epigenetik zeigt, dass Genaktivitäten jedoch auch durch chemische Markierungen an der DNA-Sequenz beeinflusst werden. Befinden sich diese Markierungen an den falschen Stellen, kann ein fehlerhaftes Ein- und Ausschalten der Gene ebenso zu einer Störung der Zellteilung führen wie eine Mutation. Hier setzt die epigenetische Krebstherapie an. Denn während Mutationen bislang nicht rückgängig gemacht werden können, lassen sich schädliche epigenetische Veränderungen reparieren. Der Einsatz entsprechender Medikamente könnte es ermöglichen, „gute“ Gene zu aktivieren und „schlechte“ stummzuschalten. Zudem wäre es denkbar, dass die Identifikation von Unterschieden in den Markierungsmustern eine frühzeitige Diagnose von Krebserkrankungen zulässt.