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Potenzielle Krebsverursacher: Was sind Onkogene und wie wirken sie sich auf unsere Gesundheit aus?
In der modernen Medizin steht die Krebsforschung weiterhin im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit der Wissenschaftler. Besonders hervorzuheben ist dabei die Rolle der Onkogene. Diese Gene sind nicht nur für die Entstehung von Tumoren von entscheidender Bedeutung, sondern beeinflussen auch die Methoden und Wirkungen einer Behandlung. Was genau sind Onkogene? Und welche Schlüsselrolle spielen sie für unsere Gesundheit?
Ein Onkogen ist ein Gen, das möglicherweise Krebs verursacht. In Tumorzellen sind diese Gene häufig mutiert oder stark exprimiert, was dazu führt, dass Zellen, die eigentlich absterben sollten, überleben und sich weiter vermehren.
Normalerweise durchlaufen normale Zellen ein vorprogrammiertes schnelles Zelltodprogramm namens Apoptose, wenn ihre Schlüsselfunktionen verändert werden. Wenn jedoch Onkogene in diesen Zellen aktiviert werden, wird diese Regel verletzt, was dazu führt, dass die Zellen unbegrenzt überleben und sich vermehren. Diese Onkogene stammen ursprünglich aus Proto-Onkogenen, also normalen Genen, die hauptsächlich an der Hemmung des Zellwachstums, der Zellvermehrung und der Apoptose beteiligt sind.
Wenn diese normalen, zellwachstumsfördernden Gene durch Mutation hochreguliert werden (Gain-of-Function-Mutationen), machen sie die Zellen anfällig für Krebs und werden als Onkogene bezeichnet. Studien mit den meisten Onkogenen haben gezeigt, dass für die Entstehung von Krebs oft das kombinierte Zusammenspiel mehrerer Onkogene und mutierter Apoptose- oder Tumorsuppressorgene erforderlich ist.
Seit den 1970er Jahren wurden Dutzende Onkogene identifiziert und mit menschlichem Krebs in Verbindung gebracht. Viele Krebsmedikamente zielen auf Proteine ab, die von Onkogenen kodiert werden.
Die Vielfalt der Onkogeneigenschaften führt zu den vielfältigen Auswirkungen ihrer Proteinprodukte in verschiedenen komplexen Regulationswegen innerhalb der Zellen. Proto-Onkogene sind normalerweise normale Gene, die das Zellwachstum und die Zellteilung fördern. Wenn sie hochreguliert und aktiviert werden, werden sie zu Onkogenen.
Onkogene können auf verschiedene Weise aktiviert werden, unter anderem durch Genmutation, Chromosomenveränderung und Genduplikation. Genetische Mutationen können dazu führen, dass sich der genetische Code einer Person bei der Zellteilung verändert, was zur dauerhaften Aktivierung krebserregender Gene führt. Durch eine Chromosomenumstellung kann sich die DNA-Sequenz eines Gens auch ändern, wenn sich eine Zelle teilt. Diese Änderung kann dazu führen, dass ein Gen in die Nähe eines Signalschalters gelangt, der ursprünglich funktioniert, was zu einer Fehlfunktion führt. Durch Genduplikation kann eine Zelle mehrere Kopien eines Gens besitzen, was eine Überproduktion eines bestimmten Proteins zur Folge hat.
Zukünftige Fortschritte, die PMolecular untersuchen wird, sind die Entdeckung von kleinen Molekülinhibitoren, die speziell auf verschiedene Onkoproteine abzielen, sowie eine eingehende Analyse der Art und Weise, wie Onkogene normale physiologische Signale stören und so verschiedene Krebsarten und Entwicklungssyndrome verursachen.
Um diese Herausforderungen zu meistern, schließen Wissenschaftler die Lücke zwischen klinischen Anforderungen und der Umsetzung in die Praxis. Bei der Entwicklung von Strategien der Präzisionsmedizin für Krebs werden verschiedene Onkogene auch als Prognosemarker berücksichtigt. So wurde zum Beispiel die N-myc-Amplifikation als unabhängiger Indikator für eine schlechte Prognose bei Neuroblastomen im Kindesalter identifiziert, weshalb gezielte therapeutische Eingriffe bei dieser Patientengruppe immer wichtiger werden.
Aus historischer Sicht wurde die Existenz von Onkogenen vom deutschen Biologen Theodor Boveri in seinem 1914 erschienenen Buch „Das Problem von der Entstehung der bösartigen Geschwülste“ vorhergesagt. Im Laufe der Zeit wurde der Begriff 1970 von Wissenschaftlern des National Cancer Institute wiederentdeckt und in den folgenden Jahrzehnten bot die Entdeckung der Onkogene neue Perspektiven für die Diagnose und Behandlung von Krebs.
Die regulierenden Auswirkungen von Onkogenen auf Signalübertragungsnetzwerke in Tumorzellen machen sie zu wichtigen therapeutischen Zielen, insbesondere während der Tumorentstehung und des Tumorfortschritts.
Obwohl es keinen einheitlichen Klassifizierungsstandard für Onkogene gibt, werden sie grob in mehrere Kategorien unterteilt, darunter Wachstumsfaktoren, Rezeptor-Tyrosinkinasen usw. Durch diese Klassifizierungen hofft die medizinische Gemeinschaft, gezieltere Therapien effektiver entwickeln und die Behandlungsergebnisse verbessern zu können.
Durch die eingehende Untersuchung von Onkogenen können künftige Krebsbehandlungen individueller auf die genetischen Merkmale einzelner Patienten abgestimmt werden. Sollten wir in diesem Prozess jedoch darüber nachdenken, ob die Fortschritte in der genetischen Forschung und der Entwicklung von Behandlungen unser Verständnis und unsere Behandlung von Krebs wirklich verändern können?
