Wie erkennt man Krebs anhand der DNA?
Zuletzt überprüft: 07.06.2024
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Um das Risiko einer Person für eine Krebserkrankung zu bestimmen, wird ein Test auf Tumormarker durchgeführt. Dieser Begriff wird auf Proteine und Peptide angewendet, die für verschiedene Arten bösartiger Strukturen typisch sind. Onkomarker können gleichzeitig mit der Bildung der ersten Krebszellen im Blut erscheinen. Eine solche heute praktizierte Studie zeichnet sich jedoch nicht durch hohe Sensibilität und Universalität aus. Optimaler könnte die Suche nach DNA aus bösartigen Strukturen sein, was sinnvoller ist. Aber wie kann das geschehen?
Etwas früher wurde ein wissenschaftliches Experiment durchgeführt, um Krebs durch Bluttests zu erkennen: Gleichzeitig mit bösartiger DNA wurde nach Krebsproteinen gesucht. Doch kürzlich schlugen Spezialisten der University of Wisconsin in Madison vor, bösartige DNA nicht durch Mutation (Ersetzung genetischer Buchstaben durch andere oder Neuordnung von Genen), sondern durch Brüche im DNA-Molekül selbst zu erkennen.
Alle Zellen, sowohl krebsartige als auch gesunde, werden regelmäßig zerstört und ihr innerer Teil gelangt zusammen mit der DNA in den Blutkreislauf. Große Chromosomen beginnen zu brechen, sobald sie sich außerhalb der beschädigten Zelle befinden. Allerdings sind die DNA-Bruchbereiche gesunder und krebsartiger Zellen nicht identisch. Die DNA einer Zelle ist immer mit Proteinen aufgefüllt. Einige von ihnen packen die verlängerten DNA-Stränge in kleinere molekulare „Pakete“ und entpacken sie bei Bedarf, um Informationen aus einem Abschnitt des Genoms zu entfernen. Andere Proteine sind für das Lesen von Daten verantwortlich, während andere beschädigte DNA reparieren und so weiter. Schäden an der DNA, die die Zelle verlassen hat, hängen vom Ausmaß der Verteilung dieser Proteine in der Zelle und von der Aktivität der Gene ab. Es stellt sich heraus, dass wir anhand von DNA-Partikeln feststellen können, zu welcher Zelle sie gehörte, normal oder krebsartig. Es ist nicht erforderlich, alle verfügbaren Fragmente zu analysieren: Es genügen nur die Endsegmente.
Wissenschaftler führten Blutuntersuchungen von mehr als tausend Menschen durch – sowohl gesunden als auch kranken Menschen, darunter auch Patienten mit Krebs. Die Forscher verglichen die Schädigung der extrazellulären DNA und bestätigten, dass sich die bösartigen Partikel tatsächlich von denen gesunder Menschen unterschieden. Darüber hinaus konnten sie anhand der Menge an DNA mit krebsbedingten Schäden feststellen, in welchem Stadium sich der Krebstumor gerade befand. Die neu entwickelte Methode erwies sich als recht genau: Sie erkannte den bösartigen Prozess in mehr als 90 % der Fälle, wobei bei 87 % der Patienten eine Onkologie im Anfangsstadium festgestellt wurde.
Der Wert dieser Studie liegt darin, dass sie die Aussichten aufzeigt, den pathologischen Prozess mit ausreichend hoher Genauigkeit zu erkennen, lange bevor die ersten Anzeichen eines Krebstumors auftreten. Darüber hinaus hilft eine solche Analyse häufig, in komplexen klinischen Diagnosesituationen eine endgültige Diagnose zu stellen.
Dieser Artikel basiert auf Material, über das in Science berichtet wurde