Früherkennung von Darmkrebs
Darmkrebs hat sowohl bei Männern als auch bei Frauen eine hohe Prävalenz und von allen epithelialen Tumoren ist dieser hinsichtlich seiner molekularen Ursachen am besten erforscht. Dennoch weiß man noch wenig über die vollständige Zusammensetzung von molekularen Läsionen, die Darmkrebs verursachen können. Schwerpunkt des EU-finanzierten Projekts SYSCOL (Systems biology of colorectal cancer) war die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur genaueren Erforschung der Genregulation bei diesen Krankheiten. Der experimentelle Teil der Studie umfasste die Erzeugung von DNA- und RNA-Sequenzdaten aus Patientenproben und die epigenetische Modifikationsanalyse. Insgesamt hat das Projekt Mutationen und Polymorphismen identifiziert, die das Krebsrisiko beeinflussen und die Mechanismen, die zur Bildung von Darmkrebs führen, beschrieben. Die Projektpartner identifizierten fünf neue Genvarianten, die das individuelle Darmkrebsrisiko erhöhen. Drei Varianten kommen häufig vor, erhöhen das Darmkrebsrisiko aber nur geringfügig. Zwei der Varianten sind selten, erhöhen hingegen das Risiko enorm. Eine Früherkennung mittels Screening wäre somit von großer Bedeutung für die Stratifizierung von Hochrisikopatienten. Die Zusammenarbeit führte auch zu der Entdeckung eines wichtigen Gen-Schalters für Darmkrebs. Diese genetische Variante ist sehr verbreitet und für mehr vererbte Krebsfälle verantwortlich als jede andere derzeit bekannte genetische Variante oder Mutation. Ein weiterer wichtiger Fortschritt war die Entwicklung eines Ansatzes zum Nachweis von Krebs-DNA im Blut. Der Einsatz eines solchen nicht-invasiven Verfahrens, um Tumore bei Patienten zu entdecken, könnte die klinische Praxis erheblich verbessern. Ein interessanter Aspekt der Arbeiten von SYSCOL zum grundlegenden Verständnis des Genoms von Krebszellen war die Erkenntnis, dass nur ein kleiner Bruchteil des Genoms einer CRC-Zelle an der Regulierung der Genexpression beteiligt ist. Dies stellt heutige Vorstellungen von der genomischen Komplexität von Krebs infrage. Die enormen Mengen an molekularen und klinischen Patientendaten, die nun in das CRC-Modell integriert werden können, liefern wichtige neue Erkenntnisse zu den Ursachen von Darmkrebs. An dem Modell lassen sich neue therapeutische Zielstrukturen erforschen, um langfristig die Heilungschancen zu verbessern. Die systembiologischen Methoden und Berechnungsmodelle, die im Rahmen des Projekts entwickelt wurden, liefern neue Erkenntnisse zum komplexen Netzwerk der Gene und Regulierungssysteme, die CRC zugrunde liegen. Zudem können die neuen, über die SYSCOL-Webseite abrufbaren Methoden und Werkzeuge die Erforschung weiterer komplexer Erkrankungen und damit Forschung, Prävention und Therapien voranbringen.
Schlüsselbegriffe
Darmkrebs, Systembiologie, SYSCOL, Genregulierungssystem, epigenetisch
