Strahlentherapieresistenz: Was passiert im Genom?

[28.05.2021] Die Strahlentherapie ist eine der gängigsten Formen der Krebsbehandlung und wird in der Therapie von mehr als 50% der Krebserkrankungen eingesetzt. Indem sie die DNA der Tumorzellen schädigt, reduziert die Strahlentherapie die Fähigkeit der Krebszellen, sich zu vermehren. Oft überleben aber kleine Untergruppen der Krebszellen die ersten Strahlenbehandlungen. Wenn diese Zellen sich weiter vermehren, kann der Krebs zurückkehren – und diese Tumore sind oftmals resistent gegenüber weiterer Strahlentherapie. Bisher war wenig darüber bekannt, was genau in den Genomen von Krebszellen nach einer Strahlentherapie passiert.

Als Erstautor hat Emre Kocakavuk, der vor Kurzem sein Studium an der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen abgeschlossen hat, gemeinsam mit einer internationalen Gruppe von Forscher:innen des Jackson Laboratory for Genomic Medicine, CT, USA, der New York University, NY, USA und dem Erasmus Medical Center, Rotterdam, Niederlande, genau diese Wissenslücke adressiert und die Ergebnisse im hochrenommierten Journal Nature Genetics publiziert.
„In unserem Ansatz haben wir Tumorproben von Patient:innen mit verschiedenen Krebserkrankungen analysiert“, erklärt Kocakavuk. „Wir konnten zeigen, dass die Strahlentherapie zu einer großen Anzahl von Mutationen führt. Bei diesen Mutationen handelt es sich um kleine Deletionen, also Verlusten von Basenpaaren in der DNA.“
Diese Deletionen treten in einem typischen Muster auf, einer sogenannten Deletionssignatur. Wird diese Signatur nach der ersten Strahlentherapie sichtbar, kehrt die Krebserkrankung mit hoher Wahrscheinlichkeit zurück.
„Wie gut die Strahlentherapie wirkt, hängt offensichtlich davon ab, wie gut die Krebszellen die während der Behandlung auftretenden DNA-Schäden reparieren können. Sind diese Reparaturmechanismen sehr effektiv, ist das für das Überleben der Patient:innen nachteilig", so die Studienautor:innen. Sie hoffen damit aber einen neuen Ansatz gefunden zu haben, mit dem die Krebstherapien verbessert werden können: „Wenn man den Reparaturprozess während der Strahlentherapie verlangsamt, könnte das die Wirksamkeit der Behandlung möglicherweise erhöhen."

Link zur Originalpublikation: Radiotherapy is associated with a deletion signature that contributes to poor outcomes in cancer patients