DKTK Dresden: CRISPR/Cas9 Technologie zur Diagnose von Krebsmutationen

Nr. 33c | 31.08.2016

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Die Genschere „CRISPR/Cas9" eröffnet auch der Krebsforschung völlig neue Möglichkeiten. Mit ihr lassen sich krebstreibende Mutationen erkennen und gezielt reparieren, wie Wissenschaftler des Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Dresden, des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK) und der Medizinischen Fakultät der TU Dresden zeigen konnten. Ausschlaggebende Mutationen könnten künftig damit schneller diagnostiziert werden, um Therapien individueller auf Patienten abzustimmen.
Das NCT Dresden ist eine gemeinsame Einrichtung des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg, des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden, der Medizinischen Fakultät der TU Dresden und des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf. Im DKTK hat sich das DKFZ mit führenden Universitätskliniken an bundesweit acht Standorten zusammengeschlossen.

Die Genschere CrisprCas9 kann dabei helfen, krebstreibende Mutationen von weniger relevanten Mutationen zu unterscheiden.
© Frank Buchholz, Dresden

Die CRISPR/Cas-Genschere ist eine der revolutionärsten Werkzeuge in der Biotechnologie mit enormen Auswirkungen für die biologische und medizinische Forschung. Als programmierbare DNA Schere erlaubt dieses System das gezielte Schneiden an vorher definierten Stellen im Erbgut von Zellen. Jetzt haben Forscher des Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Dresden, des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK) und der Medizinischen Fakultät der TU Dresden einen Weg gefunden, diese Technologie zur Diagnose und Inaktivierung von Krebsmutationen zu nutzen.„Mutationen in Krebszellen werden heute mit zunehmender Geschwindigkeit durch Hochdurchsatz-Sequenzierung identifiziert", erläutert Professor Frank Buchholz, Leiter der kürzlich in der Fachzeitschrift „Journal of the National Cancer Institute" (JNCI) erschienenen Studie. „In den meisten Fällen bleibt jedoch unklar, welche dieser genetischen Veränderungen die Krankheit tatsächlich vorantreiben und welche keine größeren Auswirkungen haben." Innerhalb der Studie analysierten die Autoren zunächst, wie viele der mehr als 500.000 bekannten Krebsmutationen theoretisch gezielt attackiert werden können. Dabei fanden Sie heraus, dass über 80% der Mutationen mit dem CRISPR/Cas9 System angreifbar sind. In Experimenten zeigte die Forschungsgruppe anschließend, dass eine Vielzahl dieser Mutationen in Krebszellen gezielt geschnitten und inaktiviert werden können.

Auf diese Weise konnten die Forscher diejenigen Mutationen identifizieren, welche für Zellwachstum und Lebensfähigkeit der Krebszellen maßgeblich verantwortlich sind. „Hiermit haben wir nun ein Instrument in der Hand, mit dem wir schnell die krebstreibenden von den weniger relevanten Mutationen unterscheiden können", stellt Frank Buchholz fest. Da jede Krebserkrankung individuell ist und eine spezifische Kombination verschiedenster Mutationen aufweist, könnte dieser wissenschaftliche Ansatz insbesondere der Krebsdiagnostik zu Gute kommen. Mutationen, die für das schnelle Krebswachstum ausschlaggebend sind könnten gezielt erkannt werden, um eine zielgerichtete Therapie basierend auf diesen Informationen einzuleiten.

Gebler et al., Inactivation of cancer mutations utilizing CRISPR/Cas9. JNCI
DOI: 10.1093/jnci/djw183

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 3.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Methoden, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) klären Betroffene, Angehörige und interessierte Bürger über die Volkskrankheit Krebs auf. Gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Heidelberg hat das DKFZ das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg eingerichtet, in dem vielversprechende Ansätze aus der Krebsforschung in die Klinik übertragen werden. Im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), einem der sechs Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung, unterhält das DKFZ Translationszentren an sieben universitären Partnerstandorten. Die Verbindung von exzellenter Hochschulmedizin mit der hochkarätigen Forschung eines Helmholtz-Zentrums ist ein wichtiger Beitrag, um die Chancen von Krebspatienten zu verbessern. Das DKFZ wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren.