Neue Erkenntnisse über die Entstehung von Krebs
Wird ein Organismus ionisierender Strahlung ausgesetzt, so besteht ein hohes Risiko für die Entstehung von Kreberkrankungen, da die hierbei wirksame Energie groß genug ist, um Veränderungen an den Chromosomen zu bewirken. Die Reaktionen auf Strahlung sind in der Bevölkerung jedoch sehr unterschiedlich und hängen zu einem großen Teil von Genen und Genprodukten ab, die Einfluss auf die Strahlungsempfindlichkeit haben. Weitere wichtige Aspekte betreffen die Wirkungsweise dieser Genprodukte von der molekularen Ebene bis hin zu vollständigen Organismen und die Auswirkungen von Defekten dieser Gene auf Zellen, Tiere und Menschen. Die Hauptergebnisse dieses Projekts betreffen alle wichtigen Aspekte rund um die Reparatur von Schädigungen der Desoxyribonukleinsäure (DNS) in Zellen, die je nach Organ, Organismus, Chromosomstruktur und Zellorganisation unterschiedlich verläuft. Wie sich zeigte, ist unter den verschiedenen DNS-Reparaturstrategien der komplexe Mechanismus der Nukleotid-Exzisionsreparatur dominierend. Die Isolation geschädigter menschlicher Reparaturgene von Patienten mit Krankheiten, die Krebs auslösen können (beispielsweise Xeroderma pigmentosum), und Experimente an Nagetieren ermöglichten die Erforschung der Wechselwirkungen zwischen den Reparaturfunktionen und der Entwicklung von Tumoren. Zur Entwicklung einer geeigneten Biomonitoring-Technologie wurde die Empfindlichkeit verschiedener biologischer Endpunkte wie etwa Chromosomenaberrationen in menschlichen Blutzellen untersucht, die chemischen Substanzen und ionisierender Strahlung ausgesetzt waren. Außerdem gelang es durch Anwendung geeigneter molekularzytogenetischer Techniken auf Objekte, die ionisierender Strahlung ausgesetzt waren, Abschätzungen der absorbierten Strahlungsdosen unter verschiedenen (akuten im Gegensatz zu chronischen) Einwirkungsbedingungen aufzustellen. Im Alltag ist der Mensch mindestens einer Million verschiedener Elektrophile unterschiedlicher Intensität ausgesetzt, deren Wechselwirkungen mit Genmaterial schwierig zu beurteilen sind. Alle diese Substanzen wirken auf die DNS in Zellen ein und sind damit mögliche Karzinogene, was einen Strahlungsschutz extrem problematisch macht. Daher befinden sich gegenwärtig neue Modelle in der Entwicklung, die für Risikobewertungen von möglicherweise genetisch toxisch wirkenden Substanzen in der Umwelt und am Arbeitsplatz verwendet werden können. Aus diesem Grund werden zur Zeit Kooperationen mit Gruppen angestrebt, die sich mit der Risikobewertung von Mutagenen und Karzinogenen beschäftigen.