Genetische Lesezeichen programmieren Zellen

Foto: Immun-Fluoreszenzfärbung

Immun-Fluoreszenzfärbung, um
die Differenzierung einer Stamm-
zelle festzustellen; © Universität
Göttingen

Auch Veränderungen an DNA-gebundenen Eiweißmolekülen entscheiden darüber, ob Krebs entsteht. Diese Veränderungen dienen als "Lesezeichen" in der Zelle. Sie legen fest, welche DNA-Abschnitte abgelesen werden, um die Bestandteile einer Zelle zusammenzubauen. Die neu gewonnen Erkenntnisse könnten dabei helfen, die Therapie von Krebs und Osteoporose langfristig zu verbessern.

Stammzellen sind besondere Zellen im Körper, die sich zu verschiedenen Geweben entwickeln können. In welche Art von Gewebe sich die Zelle umwandelt, wird zum einen durch die Gene gesteuert und zum anderen durch bestimmte Eiweiße. Schon frühere Studien der Arbeitsgruppe zeigten, dass ein bestimmtes genetisches Lesezeichen, eine chemische Veränderung des Proteins Histon 2B, bei fortschreitender Krebserkrankung in den Tumorzellen entfernt wird.

Jetzt fanden die Forscher heraus, dass dieselbe Veränderung eine Rolle in der Weiterentwicklung von Stammzellen spielt. Wie ein Lesezeichen führt es dazu, dass sich eine zunächst "unbeschriebene" Zelle, eine Stammzelle, zu einer Knochen- oder Fettzelle entwickelt. Das bedeutet: Die gleichen Veränderungen am Chromatin, die aus Stammzellen differenzierte Zellen entstehen lassen, werden während der Entstehung bösartiger Tumoren verhindert. Die Tumorzellen nehmen die Eigenschaften einer Stammzelle an und werden dadurch bösartig. Das Lesezeichen erscheint während der Entwicklung von Stammzellen, geht aber in Tumorzellen wieder verloren. Diese Vorgänge sind wesentlich für Erkrankungen wie Krebs oder Osteoporose.

"Diese einzigartige chemische Veränderung von Histon 2B könnte eine allgemeine Eigenschaft differenzierter Zellen sein", sagt Johnsen. "Tumorzellen müssen offenbar diese Lesezeichen erst loswerden, um wirklich gefährlich zu werden. In Göttingen haben wir die Basis für unsere künftige Forschung geschaffen", betont Johnsen. "Sowohl in Hamburg als auch in Göttingen werden die Ergebnisse vertieft. Ich freue mich auch in Zukunft auf die Zusammenarbeit mit den Göttinger und Hamburger Kollegen."

MEDICA.de; Quelle: Universitätsmedizin Göttingen