Epigenetik in der Krebstherapie

Spritze auf grünem Untergrund

Epigenetik

Epigenetik in der Krebstherapie

76 Jahre alt war die Frau, die 1996 zu Michael Lübbert in die Freiburger Uniklinik kam: Sie litt unter Blutarmut und hatte unerklärliche Blutergüsse. Eine Knochenmarkpunktion ergab: Myelodysplastisches Syndrom, eine Krankheit, die in eine Leukämie übergehen kann. Pro Jahr erkranken etwa 20 bis 50 von 100.000 Menschen über 70 Jahren daran. Es sah nicht gut aus: "Die Patientin hatte mehrfache Chromosomenverluste. Bei dieser Konstellation war klar: Eine Standard-Chemotherapie wird wirkungslos sein", erinnert sich Blutkrebs-Spezialist Lübbert. Doch dann ließ ihn ein neues Medikament staunen - eines, das epigenetisch wirken sollte.

Überraschender Erfolg

Lübbert hatte kurz zuvor begonnen, an einer Studie mitzuwirken, in der ein neues Medikament gegen das Myelodysplastische Syndrom (MDS) getestet werden sollte. Die 76 Jahre alte Frau war Lübberts dritte Patientin, die den Wirkstoff 5-Aza-2'-Desoxycytidin erhielt: Alle sechs Wochen gab es eine Dosis, dazwischen konnte sie immer nach Hause.

Als die Patientin zur vierten Gabe in die Klinik kam, wurden ihr Blutbild und ihr Knochenmark noch einmal untersucht. "Das Blutbild war normalisiert, sie brauchte also keine Bluttransfusionen mehr", erzählt Lübbert. Viel mehr erstaunte ihn jedoch: "Die Chromosomen-Anomalien waren weg; wir sahen nur noch gesunde Blut- und Knochenmarkzellen." Außerdem gab es weniger Nebenwirkungen als bei einer üblichen Chemotherapie: Übelkeit, Erbrechen, Herzrhythmusstörungen – alles kein Problem.

"Wir dachten: Das gibt es eigentlich gar nicht." Doch so war es. Nach der fünften Gabe war das Blutbild so stabil, dass die Patientin nicht mehr in die Klinik kommen musste. Vier Monate später hatte sie jedoch einen Rückfall, bald darauf starb sie an Blutungskomplikationen.

"Das Medikament bot die erste wirkungsvolle Therapie des Myelodysplastischen Syndroms, aber man darf nicht aufhören, es zu geben", sagt Lübbert. Es sei denn, man gibt den Wirkstoff nur vorübergehend, um die Zeit zu überbrücken, bis eine Transplantation von Blutstammzellen durchgeführt werden kann. Das ist bei jüngeren MDS-Patienten oft der Fall, weil so die Erkrankung geheilt werden kann.

Wie viele Medikamente wirken epigenetisch?

Schließlich wurde 2004 der Wirkstoff 5-Azacytidin von der US-Arzneimittelbehörde FDA (Food an Drug Administration) unter dem handelsüblichen Namen "Vidaza" zugelassen: als erstes wirksames Medikament gegen MDS und als erstes epigenetisches Medikament überhaupt.

Es kann jedoch gut sein, dass bereits zuvor längst Präparate auf dem Markt waren, die ebenfalls epigenetisch wirken – nur dass man hier nicht um die Funktionsweise wusste und deswegen die Arznei nicht mit dem Stempel "Epigenetik-Medikament" versehen und bewerben konnte.

Glückstreffer – aber kein Sechser im Lotto

Illustration der menschlichen DNS, mehrere rote Doppelhelix-Stränge nebeneinander.

1 Erbgut, rund 25.000 Gene - und unzählige Schalter

Gerade für die Krebsforschung und -therapie ist Epigenetik ein Glückstreffer: Mit ihr könnte man böse Gene ausschalten und gute Gene anschalten, so der Grundgedanke. Böse Gene, das sind zum Beispiel jene "Krebs-Gene", die Krebszellen weiter wuchern und so einen Tumor wachsen lassen.

Gute Gene hingegen sind etwa sogenannte Tumorsuppressorgene, die die Zellteilung verhindern oder das Selbstmordprogramm der Zelle auslösen, sobald die DNS-Sequenz der Zelle irreparabel beschädigt wird. In Krebszellen sind gerade diese "Polizisten-Gene" oft mit Methylgruppen übersät: Der Selbstschutzmechanismus der Zelle funktioniert nicht mehr.

Für die Therapieansätze bedeutet das: Tumorsuppressorgene müssen demethyliert werden, damit sie wieder aktiv werden können. Umgekehrt müssen die bösen Gene mit Methylgruppen stummgeschaltet werden. Dabei ist es schwierig, die richtigen Andock-Stellen zu finden und auch die richtige Dosis.

"Eine Zelle muss nicht zur Tumorzelle werden, weil in der DNS-Sequenz eine einzelne Mutation vorkommt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass es auf derselben DNS-Sequenz mehr als eine epigenetische Veränderung gibt und diese zusammen eine größere Rolle spielen", sagt Christoph Plass. Er leitet am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg die Arbeitsgruppe Epigenomik und Krebsrisikofaktoren.

Seine Gruppe sammelt Genome von Geweben aus gesunden und an Krebs erkrankten Menschen, erfasst deren epigenetische Codes und vergleicht diese miteinander – immer auf der Suche nach den entscheidenden Schaltern, die die Gesunden von den Ungesunden unterscheiden.

Hirntumore besser einschätzen

Querschnitt eines Schädels mit Hirntumor.

Aggressiver Hirntumor: Glioblastom

Manchmal hilft der "Zweite Code" aus epigenetischen Informationen auch zu beurteilen, ob sich eine Therapie überhaupt lohnt – zum Beispiel wenn jemand ein sogenanntes malignes Glioblastom hat. Dieser Hirntumor wächst so schnell, dass Betroffene ohne Behandlung im Schnitt binnen drei Monaten nach der Diagnose sterben.

Indes: Die herkömmliche Chemotherapie belastet die Patienten sehr und schlägt nur bei jedem vierten an. Schon länger kennt man einen guten Hinweis darauf, der sich im Erbgut finden lässt: ein Gen namens MGMT. Dieses Gen liefert den Bauplan für ein Protein, das Schäden in der DNS-Sequenz repariert.

Deswegen ist es eigentlich sinnvoll, wenn MGMT nie methyliert, sprich abgeschaltet wird. Außer, wenn die Zelle zu einem malignen Glioblastom gehört. Dann nämlich unterwandert die Krebszelle den Selbstreparatur-Mechanismus: Ist das Gen angeschaltet, bessert sein Protein jene Erbgut-Schäden aus, die mittels Chemotherapie absichtlich zugefügt werden sollten.

Deswegen schlägt die Chemotherapie besser an, wenn das eigentlich sinnvolle Gen epigenetisch blockiert ist. Also hilft es den Ärzten vor der Therapie zu wissen, wie es um das MGMT-Gen ihres Patienten mit dem schlimmen Hirntumor steht. Dann können sie besser entscheiden, ob sich die Chemotherapie überhaupt lohnt oder ob der Patient nur unnötig unter ihr leiden würde.

Vitalkur statt Medikamenten-Cocktail

Eine epigenetische Therapie muss aber nicht immer aus Pillen und Infusionen bestehen. Auch eine "Vitalkur" kann eventuell helfen, berichteten 2008 Krebsforscher im US-Fachblatt "Proceedings of the National Academy of Science". Für ihre Studie hatten sie 30 Männern mit Prostatakrebs einen neuen Lebensstil verschrieben:

Täglich spazieren gehen und eine Stunde Yoga, auf den Teller kamen nur gesunde Sachen. Nach drei Monaten entnahmen sie Gewebeproben aus der Vorsteherdrüse der Männer und untersuchten, welche Gene aktiv und welche nicht aktiv waren. Und siehe da: In der Zwischenzeit waren mehr als 400 Gene stummgeschaltet worden, auch "Krebs-Gene".

Helfen statt Heilen

Obstkorb mit Bananen, Orangen und anderen Früchten.

Epigenetisch vorteilhafte Ernährung reicht nicht aus

Dennoch: Epigenetik ist kein Allheilmittel! Zu Zeiten des Human-Genom-Projektes wurde oft versprochen: Wer die Gene kennt, kann alles heilen. Doch so einfach war es nicht. Und selbst mithilfe der Epigenetik wird es das nicht werden. Auch wenn manche Schlagzeilen in der Zeitung sicher bald eine epigenetische Wunderpille als Allheilmittel propagieren werden.

"Allein mit epigenetischer Therapie werden wir wohl keinen Erfolg haben", sagt Christoph Plass vom Deutschen Krebsforschungszentrum. "Kombinationstherapien aus epigenetischen und herkömmlichen, zum Beispiel chemotherapeutischen Präparaten, werden hoffentlich bei Tumoren wirksam sein", sagt auch Mediziner Michael Lübbert.

"Denn epigenetisch wirksame Medikamente wirken kaum allein oder nicht bei vielen Formen von Krebs." Auch Thomas Jenuwein vom Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik mahnt, realistisch zu bleiben: "Epigenetik wird nicht bewirken können, eine Krankheit zu heilen, die durch die DNS-Sequenz vorgegeben ist. Mit epigenetischen Eingriffen lässt sich höchstens erreichen, dass die Krankheit später auftritt oder milder verläuft."

Autorin: Franziska Badenschier

Weiterführende Infos

Stand: 20.06.2016, 10:45

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