Krebserkrankungen hinterlassen nachweisbare "chemische Fingerabdrücke" 🧬

Ein Forscherteam hat entdeckt, dass Krebs einzigartige "Fingerabdrücke" hinterlässt, die eine neue Möglichkeit bieten, die Krankheit früher und mit bemerkenswerter Präzision zu erkennen.

Jede Zelle unseres Körpers produziert Proteine durch mikroskopisch kleine Fabriken, die als Ribosomen bezeichnet werden. Lange Zeit als einheitlich angesehen, zeigen diese Ribosomen tatsächlich eine unerwartete Komplexität: winzige chemische Modifikationen, die für jedes Gewebe und manchmal für bestimmte Krankheiten wie Krebs spezifisch sind.


Laut einer in Molecular Cell veröffentlichten Studie bilden diese Modifikationen einen "epitranskriptomischen Fingerabdruck", der die Herkunft einer Zelle verraten kann. Die Forscher, geleitet vom Centre for Genomic Regulation in Barcelona, haben herausgefunden, dass diese Fingerabdrücke genutzt werden können, um normale und krebsartige Zellen mit beeindruckender Effizienz zu unterscheiden.

Krebs verändert diese Ribosomen auf eine ganz bestimmte Weise. Bei bestimmten Tumorarten, wie etwa Lungenkrebs, verlieren die Zellen entscheidende chemische Markierungen – ein Phänomen, das Wissenschaftler als "Hypomodifikation" bezeichnen. Diese Veränderungen, die mit bloßem Auge unsichtbar sind, können dank Sequenzierungstechnologien erkannt werden.

Die Methode basiert auf der direkten Sequenzierung von ribosomaler RNA, einer allgegenwärtigen Molekülart in unseren Zellen. Mithilfe eines tragbaren Geräts können die Forscher diese Moleküle in Echtzeit analysieren, ohne sie zu verändern. Diese Technik, genannt Nanopore, ermöglicht es, spezifische Fingerabdrücke krebsartiger Zellen in nur wenigen Stunden zu identifizieren.

Um die Wirksamkeit ihres Ansatzes zu demonstrieren, analysierten die Forscher Gewebeproben von Patienten mit Lungenkrebs im Frühstadium. Anhand der gesammelten Daten trainierten sie einen Algorithmus, der gesunde Gewebe von kranken mit einer Genauigkeit von nahezu 100 % unterscheiden konnte.

Dieser Fortschritt ebnet den Weg für schnelle und nicht-invasive Diagnosetests. Die Wissenschaftler ziehen insbesondere in Betracht, diese Fingerabdrücke direkt im Blut nachzuweisen – eine Methode, die deutlich weniger belastend ist als traditionelle Biopsien. Sie betonen jedoch die Notwendigkeit, weitere Forschungen durchzuführen, um diese Ergebnisse im großen Maßstab zu validieren.

Jenseits der Diagnostik wirft diese Entdeckung grundlegende Fragen über die Rolle von Ribosomen bei der Entwicklung von Krebs auf. Zu verstehen, warum diese Modifikationen auftreten, könnte eines Tages zu Behandlungen führen, die die schädlichen Auswirkungen dieser Veränderungen umkehren können.

Für die Forscher ist dies erst der Anfang. Sie hoffen, bald diese "geheime Sprache" der Zellen zu entschlüsseln und neue Perspektiven im Kampf gegen Krebs zu eröffnen.

Was ist ein Epitranskriptom?

Das Epitranskriptom bezeichnet die Gesamtheit der chemischen Modifikationen, die RNA in einer Zelle beeinflussen, ohne deren Basensequenz zu verändern. Diese chemischen Markierungen beeinflussen die Funktionen der RNA, insbesondere ihre Stabilität und ihre Fähigkeit, Proteine zu produzieren.

Im Fall von Ribosomen variieren diese Modifikationen, sogenannte epitranskriptomische Markierungen, je nach Gewebe oder Krankheit. Sie bilden eine Art "molekulare Identitätskarte", die für jeden Zelltyp einzigartig ist.

Zu diesen Modifikationen gehört hauptsächlich das Hinzufügen chemischer Gruppen, wie zum Beispiel Methylierungen, an ribosomale RNA (rRNA). Diese subtilen Veränderungen spielen eine Schlüsselrolle in der Zellregulation.

Durch ein besseres Verständnis des Epitranskriptoms hoffen Forscher, zuverlässige Biomarker zu identifizieren, um Krankheiten wie Krebs früher und präziser zu erkennen.