Mit Genforschung dem Blutkrebs auf der Spur

Nach acht bis zwölf Tagen ist für die meisten weißen Blutzellen Schluss. Dann haben sie ihre Aufgaben erfüllt und werden abgebaut. Auch die roten Blutzellen und die Blutplättchen haben eine begrenzte Lebensdauer. Die Blutstammzellen im Knochenmark müssen deshalb immer neue Vorläuferzellen produzieren, aus denen sich die verschiedenen Blutzelllinien entwickeln. Gerät die Zellproduktion aus dem Lot, wachsen die unreifen Zellen unkontrolliert weiter und es entsteht Blutkrebs. Dr. Frank Rosenbauer möchte wissen, wie die Blutzellentwicklung in den Genen gesteuert wird und weshalb diese Steuerungsprogramme entgleisen können.

"Bisher kennt die Forschung rund 20 Genschalter, die die Entwicklung der verschiedenen Blutzellen regulieren", erklärt der junge Biologe. Vor einiger Zeit war es ihm schon gelungen, einen Hauptschalter für den Genregulator PU.1 nachzuweisen. Dabei zeigte er, dass der Superschalter URE den Genschalter PU.1 nicht einfach an- oder abschaltet, sondern sehr fein steuert. Dadurch entwickeln sich je nach Bedarf aus bestimmten Vorläuferzellen die zwei großen Blutzelllinien der B- und der T-Zellen. Fehlt URE, entsteht dagegen Blutkrebs. Das ist möglicherweise auch der Fall bei dem Gen IRF8. Es löst bei gesunden Menschen ein Schutzprogramm der Zelle aus, das defekte Zellen in den Selbstmord treibt. Bei 80 Prozent der Patienten mit akuter oder chronischer Leukämie ist dieses Gen dereguliert. Weshalb, ist noch unklar. Rosenbauer und seine Mitarbeiter wollen herausfinden, wie das Gen wieder angeschaltet werden kann, um das Schutzprogramm der Zelle zu reaktivieren. Auswirkungen auf die Erneuerung und Reifung der Blutzellen hat auch die "DNA-Methylierung", bei der die Erbsubstanz DNA durch die Anlagerung von Methylgruppen modifiziert wird. "Derzeit ein heißes Thema in der Stammzellforschung", sagt Rosenbauer. Mit Hilfe von Mäusen untersucht er, welche Rolle dieser chemische Vorgang bei der Entstehung von Krebsstammzellen spielt. Denn bei einigen Erkrankungen des blutbildenden Systems werden Abschnitte der DNA durch die Methylgruppen "stumm" geschaltet. "Es gibt jedoch Reagenzien, die diese DNAMethylierung aufheben, und bereits an Krebspatienten getestet werden. Ziel ist, die unreifen Krebszellen umzudrehen, so dass sie reifen und aufhören, unkontrolliert zu wachsen."

Auch wie die Entwicklung der verschiedenen Blutzelllinien aus Blutstammzellen genau gesteuert wird, will Frank Rosenbauer aufklären "Blutstammzellen produzieren von sich aus zunächst Makrophagen", erläutert er. Makrophagen sind Abwehrzellen, die Erreger zerkleinern - daher auch ihr Name Fresszellen. "Um aber B- oder T-Zellen zu erhalten, müssen erst einmal die Gene abgeschaltet werden, die die Stammzellen dazu bringen, Makrophagen zu machen. Erst dann schalten sich die Gene an, die dafür sorgen, dass Blutstammzellen sich zu B- und T-Zellen entwickeln. Wir wollen wissen, ob die Gene bereits in den Stammzellen abgeschaltet werden oder erst in den Vorläuferzellen." Dahinter steckt die Hypothese, wonach Krebs bereits in den Stammzellen angelegt ist. Sollte sich dies bewahrheiten, könnte dies auch Folgen für die Therapie haben.