60 Wachstumssignale und ihre Rezeptoren sowie fehlende Selbstregulierung sind zwei „Meilensteine“ der Krebsentstehung Die Ursache von Krebs ist nicht in allen Fällen bekannt. Doch scheinen Mutationen, die Gene zu Onkogenen („Krebsgenen“) machen, eine entscheidende Rolle zu spielen. Diese Mutationen führen dazu, dass die Gene entweder funktionslos werden oder ihre Produkte (zB ein Protein) anders wirken. Damit aus einer normalen Zelle eine Krebszelle wird, sind beim Menschen offenbar vier bis sieben Zufallsmutationen an verschiedenen Stellen im Erbgut nötig. Manche Mutationen könnten aber parallel auf mehrere der in Abbildung 9 beschriebenen Vorgänge wirken und dadurch die nötige Anzahl an Schritten auf dem Weg zur Krebszelle verkürzen. Die US-amerikanischen Forscher Douglas Hanahan und Robert Weinberg, auf deren Arbeiten sich viele Informationen auf diesen Seiten beziehen, gehen derzeit von acht grundlegenden Veränderungen im Zellstoffwechsel aus, die aus normalen Zellen Krebszellen werden lassen und die ihre Ursachen in Mutationen des Erbguts haben (kAbb. 9). Einige davon wirst du nun genauer kennenlernen. So benötigen normale Zellen Wachstumssignale in Form bestimmter Moleküle, die an Rezeptoren der Zellmembran binden und in den Zellen spezifische Stoffwechselprozesse auslösen. Viele Tumorzellen produzieren derartige Signalstoffe selber oder regen ihre Nachbarzellen dazu an. Das ist ein sich selbst verstärkender Prozess, wenn mehr mutierte Zellen immer mehr dieser Stoffe abgeben. Zudem kann die Anzahl der Rezeptoren erhöht werden. Das ist etwa bei Magen-, Hirn- und Brusttumoren entdeckt worden. Zudem werden die Stoffwechselprozesse innerhalb der Zelle derart verändert, dass die Selbstregulierung, die ein unkontrolliertes Wachsen und Teilen eigentlich verhindern soll, außer Kraft tritt. Das geschieht zB bei Gebärmutterhalskrebs, indem einige Proteine des HP-Virus (siehe S. 29) an ein wichtiges Protein der Wirtszelle binden und dieses dadurch inaktivieren. Bei diesen Prozessen könnten auch nicht mutierte Nachbarzellen von Krebszellen eine Rolle spielen, die von letzteren durch noch nicht ganz verstandene Prozesse zu „Kollaborateuren“ gemacht werden (kS. 61, Abb. 10). Die Forscher Hanahan und Weinberg vermuten, dass acht Meilensteine („hallmarks“) an der Entstehung von Krebs beteiligt sind Information und Kommunikation Zellen kommunizieren untereinander mittels verschiedener Signalstoffe. Bei der Entstehung von Krebs ist diese Kommunikation häufig gestört: Wenn Zellen falsche Signalstoffe produzieren oder Signale falsch interpretieren, können die Folgen dieser fehlerhaften Kommunikation drastisch sein. Abb.9: Acht erworbene Eigenschaften von Zellen, die nach bisherigem Stand der Forschung normale Zellen zu Krebszellen werden lassen (blaue Kästchen), sowie zwei Prozesse, die die Entstehung von Krebszellen bzw. Tumoren begünstigen (schwarze Kästchen) (nach Hanahan 2014 sowie Hanahan und Weinberg 2000, 2015). Versorgung mit neu gebildeten Blutgefäßen Instabilität des Erbguts und erhöhte Mutationsrate Verstecken vor der körpereigenen Immunabwehr Eindringen in andere Gewebe (Metastasierung) Entzündungsreaktionen Unempfindlichkeit gegenüber Signalmolekülen, die Wachstum unterdrücken Verhinderung von Zelltod Veränderung des zellulären Energiehaushalts Aufrechterhalten von Wachstumssignalen unbegrenzte Teilungsfähigkeit und damit potentielle Unsterblichkeit Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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