Die Krebsforschung macht bedeutende Fortschritte dank einer neuen, groß angelegten Untersuchung, die die genetischen Abhängigkeiten von Tumorzellen kartiert. Diese Abhängigkeitskarten zeigen auf, welche Gene oder Signale für die Überlebensfähigkeit der Krebszellen entscheidend sind. Trotzdem bieten sie vorerst nur einen begrenzten Einblick in die Entstehung von Schwachstellen und deren Veränderungen unter Therapie, wie die Universität Bonn berichtet.

Ein zentrales Ziel der laufenden Forschungsinitiative namens PRECISE ist die Untersuchung genetischer Wechselwirkungen, insbesondere das Phänomen der synthetischen Letalität. Hierbei kommt es vor, dass zwei genetische Veränderungen für sich genommen keine tödlichen Auswirkungen haben, deren gleichzeitige Präsenz jedoch zum Zelltod führen kann. Professor Dr. Maximilian Billmann vom Institut für Humangenetik des UKB hat jüngst eine umfassende Karte dieser Wechselwirkungen vorgestellt. Das PRECISE-Konsortium umfasst über 30 Forschungsgruppen aus mehr als 20 Instituten in neun europäischen Ländern und kombiniert Daten aus Patientenkohorten mit Modellsystemen wie Zelllinien und Organoiden.

Synthetische Letalität als Therapieansatz

Die Arbeiten zum Thema synthetische Letalität erfahren zusätzlich Schub durch eine Studie eines Forschungsteams um Jacob Corn von der ETH Zürich, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde. Das Team hat über 500 Gene untersucht, die für die Reparatur von DNA-Schäden verantwortlich sind. Sie identifizierten Wechselwirkungen zwischen den Genen, die aufzeigen, wie Tumorzellen ihr Genom erhalten. Wenn ein Gen deaktiviert wird, übernimmt oft ein Backup-Gen die Funktion, sodass das Tumorzell überlebt.

In ihren Experimenten schalteten die Forscher jeweils zwei von 548 Reparaturgenen aus. Bei etwa 5.000 inaktivierten Genpaaren beobachteten sie Zellsterben. Unter den neuen Verbindungen sind die Genpaare WDR48-USP1 sowie FANCM-SMARCAL1, die bei DNA-Reparaturprozessen eine zentrale Rolle spielen. Diese Erkenntnisse können potenziell Angriffspunkte für neue Krebstherapien bieten, insbesondere durch den Einsatz von Inhibitoren, die auf spezifische DNA-Reparaturmechanismen abzielen.

Effiziente Planung von Experimenten

Das PRECISE-Konsortium verfolgt einen integrierten Ansatz, bei dem grundlegende Regeln abgeleitet werden, um die Schwachstellen von Krebszellen vorherzusagen. Computermodelle analysieren die gesammelten Daten und priorisieren auf Basis der Erkenntnisse genetische Eingriffe. Durch diesen Prozess soll nicht nur die Experimentplanung erleichtert, sondern auch die Entdeckung therapeutischer Schwachstellen beschleunigt werden. Langfristig hofft man, die Präzisionsonkologie für Patienten mit Tumoren zu erweitern, die bisher keine klinisch nutzbaren Angriffspunkte aufweisen.

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Zusätzlich bringt Professor Dr. Jonathan Schmid-Burgk mit NIS-Seq ein innovatives Screeningverfahren ins Konsortium ein, welches die mikroskopisch sichtbaren Eigenschaften einzelner Zellen mit genetischen Veränderungen verknüpft. Die Zielsetzungen sind ehrgeizig: Man möchte Resistenzmechanismen vorhersagen und Ansatzpunkte für Kombinationstherapien identifizieren, die möglicherweise zu effektiveren Behandlungen führen.

Die Fortschritte in der Krebsforschung sind ebenso spannend wie vielversprechend und bieten Hoffnung für zukünftige Therapien, die gezielt auf die spezifizierten Schwächen von Tumorzellen abzielen. Von den innovativen Ansätzen und den gemeinsamen Bemühungen vieler europäischer Forschungsinstitute darf man gespannt sein, wie sie die Zukunft der Onkologie gestalten werden.