Mit Maus-Epigenetik zum Darmkrebs-Test
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- Zellen aus Darmtumoren von Mäusen haben epigenetisch eine hohe Ähnlichkeit zu denen des Menschen (Bild).
12.02.2013 -
Bei der Entstehung von Tumoren ist nicht nur das Erbgut entscheidend. Auch bestimmte Markierungen auf der DNA, sogenannte Methylgruppen, beeinflussen die Erbsubstanz. Sie aktivieren sie oder legen Gene still. Wissenschaftler des Berliner Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik haben unter 13.000 epigenetischen Veränderungen ein Muster in Darmtumorzellen bei Mäusen ausgemacht. Dieses epigenetische Profil hat große Ähnlichkeit mit dem aus menschlichen Tumorgewebe und könnte neue Ansätze für die Früherkennung von Darmkrebs liefern. Die Forscher berichten im Fachjournal PLOS One (2012, Online-Veröffentlichung) über ihre Ergebnisse.
Nach vielen Jahren aufwendiger Forschungsarbeit jubelte die Wissenschat im Jahr 2000 über einen Meilenstein. Das menschliche Genom war entziffert (mehr...). Doch sehr bald kehrte Ernüchterung ein – denn viele der erhofften Antworten zur Entstehung von Erkrankungen blieben aus. Vielmehr wurde immer klarer, dass eine weitere molekulare Ebene, das Epigenom, eine entscheidende Rolle spielt (mehr...).
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Epigenetische Markierungen, zu denen insbesondere chemische Anhängsel an der Erbsubstanz zählen, beeinflussen das Entstehen von Tumoren auf unterschiedliche Art und Weise. Aus diesem Grund arbeiten Wissenschaftler weltweit daran, die Epigenetik von kranken und gesunden Zellen zu analysieren. Allein im „Deutschen Epigenom-Programm (DEEP)“ (mehr...) unterstützen 21 Forschergruppen das millionenschwere „Internationale Humane Epigenomprojekt (IHEC)“ (mehr...).
Epigenetisches Darmtumor-Muster
Herauszufinden, inwieweit genetische und epigenetische Faktoren das Tumorwachstum beeinflussen, ist beim Menschen besonders schwierig, da ein Darmgeschwür in der Regel erst nach mehreren Jahren diagnostiziert wird – Die genetischen und epigenetischen Veränderungen sind dann bereits so weit fortgeschritten, dass es schwierig ist sie zu analysieren.
Ein Forscherteam um Markus Morkel, Wissenschaftler am Institut für Tumorpathologie der Berliner Charité Universitätsmedizin, wollte herausfinden, welche Muster-Veränderungen bei Darmtumoren zuerst auftreten. Dazu untersuchte sein Team junge Mäuse mit sogenannten Polypen. Diese Art von Geschwulst kann deutlich früher als herkömmliche Darmtumore untersucht werden und beruht auf einem defekten APC-Gen. Dieser DNA-Abschnitt drosselt die Entstehung von Tumoren und funktioniert ebenfalls bei vielen Darmkrebspatienten nicht mehr. Aus rund 13.000 epigenetischen Veränderungen entschlüsselten die Wissenschaftler ein bei allen Tumoren wiederkehrendes Muster. Gesunde Darm-Stammzellen wiesen dieses Profil nicht auf.
Darmtumore haben epigenetisch starke Ähnlichkeit
Da die Mäuse mit drei Monaten noch sehr jung waren, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass die Veränderungen durch die Mutation im APC-Gen hervorgerufen wurde. In dieser Folge der Kreidezeit erklären wir, was sich hinter dem Begriff Epigenetik verbirgt.Quelle: biotechnologie.tvEin anschließender Vergleich mit dem Muster von Darmtumoren aus dem Menschen enthüllte eine auffällig hohe Ähnlichkeit zu den Maustumoren. „Diese ersten epigenetischen Veränderungen könnten als Marker dienen und die Früherkennung von Darmtumoren in Zukunft wesentlich vereinfachen“, hofft der Onkologe. Eine aufwändige Darmspiegelung könne so vielleicht durch einen einfachen Bluttest ersetzt werden.
Die Umwelt beeinflusst das Epigenom
Die Umwelt hat großen Einfluss auf das Epigenom. So verändert etwa akuter Stress die Methylierung der Erbsubstanz und damit die Aktivität bestimmter Gene (mehr...). Ferner berichteten deutsche Forscher, dass Gewalt an werdenden Müttern auf das Methylierungsmuster des ungeborenen Kindes auswirkt (mehr...).
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