Ein Forschungsteam der University of California San Diego hat gemeinsam mit Kooperationspartnern ein bislang übersehenes Muster von DNA-Mutationen bei Darmkrebs identifiziert. Solche Muster, in der Fachsprache als mutationale Signaturen bezeichnet, dienen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern dazu, jene biologischen und umweltbedingten Prozesse zu rekonstruieren, die das Erbgut während der Krebsentstehung geschädigt haben. Das nun beschriebene Muster war in großen Krebs-Genomdatensätzen zwar schon zuvor vorhanden, wurde bislang jedoch fälschlich als Kombination bereits bekannter Mutationsmuster gedeutet. Die Ergebnisse sind im Fachjournal Nature Communications erschienen.
- Ein zuvor übersehenes DNA-Mutationsmuster bei Darmkrebs wurde als eigenständiges Signal identifiziert.
- Das Muster fand sich in drei unabhängigen Datensätzen mit insgesamt 2.616 Tumoren.
- Es tritt relativ spät in der Tumorentwicklung auf und geht mit vermehrten kleinen Einfügungen und Deletionen im Erbgut einher.
Ein eigenständiges Signal wird aus bekannten Mustern herausgelöst
Bei genauerer Untersuchung zeigte sich, dass das Muster nicht mit jenen bekannten Prozessen zusammenhängt, denen es zuvor zugeordnet worden war. Um sicherzugehen, dass es sich nicht um einen zufälligen Effekt eines einzelnen Datensatzes handelt, prüften die Forschenden drei voneinander unabhängige Darmkrebs-Datensätze mit zusammen 2.616 Tumoren. In allen fand sich dasselbe Muster wieder – ein Hinweis darauf, dass es sich um ein echtes und wiederkehrendes Merkmal bestimmter Darmkrebserkrankungen handelt.
Mutationale Signaturen sind so etwas wie ein molekularer Fingerabdruck: Jeder schädigende Prozess – etwa UV-Strahlung, bestimmte chemische Stoffe oder Fehler bei der Zellteilung – hinterlässt charakteristische Spuren im Erbgut. Werden zwei tatsächlich verschiedene Prozesse fälschlich als einer gelesen, können Rückschlüsse auf die Krebsentstehung in die Irre führen. Genau das war hier offenbar der Fall.
Das Muster tritt spät in der Tumorentwicklung auf
Nach den Beobachtungen der Forschenden erscheint das neu erkannte Muster relativ spät, während sich ein Darmtumor entwickelt. Das lege nahe, dass sich im Verlauf der Tumorentwicklung etwas verändert, wodurch Krebszellen eine neue Art von DNA-Schäden oder Kopierfehlern ansammeln.
Zudem wiesen Tumoren mit dem neu erkannten Muster mehr kleine Einfügungen und Deletionen in ihrem Erbgut auf. Da solche Veränderungen bei der DNA-Verdopplung und -Reparatur entstehen können, liefert dieser Befund einen zusätzlichen Anhaltspunkt dafür, dass das Muster mit diesen Prozessen in Verbindung stehen könnte.
Das Ergebnis zeigt, dass selbst umfangreich analysierte Krebs-Genomdaten noch verborgene Signale enthalten können, die bei erneuter, genauerer Betrachtung sichtbar werden.
Was der Befund für die Krebsforschung bedeuten könnte
Die Arbeit berührt eine grundlegende Frage der Krebsgenomik: Was können ungewöhnliche Mutationsmuster über jene Prozesse verraten, die die Krebsentwicklung formen? Für die Forschung bedeutet der Fund, dass ein bislang übersehenes Signal künftig gezielt weiter untersucht werden kann, um die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen zu klären. Ein direkter Nutzen für Diagnose oder Behandlung ergibt sich daraus zunächst nicht – die Studie liefert vielmehr eine Grundlage für weitere Untersuchungen.
Durchgeführt wurde die Analyse vom Team Mutographs, das sich mit dem Zusammenhang zwischen mutationalen Signaturen und der Krebsentstehung befasst.
Wie viel Bedeutung messen Sie der Grundlagenforschung an DNA-Mustern bei der Bekämpfung von Krebs bei? Teilen Sie Ihre Sicht in den Kommentaren.
