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Falsche Genaktivität begünstigt Chromosomenverschmelzung
Wissenschaftlern der Charité - Universitätsmedizin Berlin und des Max-Delbrück-Centrums ist es gelungen, die Entstehung von Lymphdrüsenkrebs auf molekularer Ebene ein Stück weit zu enträtseln. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift PNAS* beschreibt das Team um Dr. Stephan Mathas und Prof. Bernd Dörken einen Mechanismus, der zentral am anaplastisch-großzelligen Lymphom (ALCL), einer besonders aggressiven Form von Lymphdrüsenkrebs, beteiligt ist.
Bekannt ist, dass es durch die Verschmelzung einzelner Teile zweier Chromosomen, einer sogenannten chromosomalen Translokation, zu bösartigen Erkrankungen des blutbildenden Systems wie Leukämie oder Lymphomen kommen kann. Es entstehen Fusionsgene mit veränderten Eigenschaften, die das ungehemmte Wachstum und das Überleben der Tumorzelle fördern. Im Fall der ALCL-Zellen kommt es zu einer Verschmelzung von Teilen der Chromosomen 2 und 5 und damit zur Entstehung des neuen NPM-ALK Gens. "Durch die Entwicklung neuer Techniken konnten Translokationen in den letzten Jahren vermehrt bei verschiedenen Tumorerkrankungen festgestellt werden", erklärt Dr. Mathas. "Doch wie diese Translokationen selbst sich entwickeln, war bislang unbekannt."
Dem Forscherteam ist es jetzt erstmals gelungen in ALCL-Zellen neue molekulare Defekte zu beschreiben, durch die es zu einer starken räumlichen Annäherung der Chromosomen 2 und 5 im Zellkern kommt. Zudem konnten die Wissenschaftler die Entstehung der ALCL-typischen Translokation in solchen Zellen experimentell herbeiführen. Für ihre Untersuchungen nutzten sie ALCL-Zellen, die im Reagenzglas vermehrt werden können. Um das Zerbrechen von Chromosomen in solchen Zellkulturen zu provozieren, wurden sie mit ionisierender Strahlung behandelt. Danach ließen sich unter dem Mikroskop die selbständig ablaufenden Verschmelzungsprozesse beobachten. In Zellen, in denen die neu identifizierten molekularen Defekte vorhanden waren, erfolgte die Verschmelzung falsch und es kam zum Auftreten von ALCL-typischen Translokationen. Zur Analyse der Chromosomen wurden die Zellen fixiert und die beteiligten Gene mit unterschiedlichen Farben markiert.
"Diese Ergebnisse liefern einerseits neue Erkenntnisse für die Entstehung des Lymphoms, andererseits stellen sie einen neuen Ausgangspunkt für die Untersuchung von Chromosomenbruchpunkten bei anderen bösartigen Erkrankungen dar", sagt Dr. Mathas
*Stephan Mathas et al.: Gene deregulation and spatial genome reorganization near breakpoints prior to formation of translocations in anaplastic large cell lymphoma. In: PNAS Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, March 2009. [epub ahead of print]
Criteria of this press release:
Medicine
transregional, national
Research results
German
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