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Die Krebsentstehung ist ein mehrstufiger Prozess, der durch Mutationen in Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen sowie durch äußere Karzinogene ausgelöst wird.
Krebs ist im Kern eine Genomkrankheit, die durch die Akkumulation von Mutationen in der DNA entsteht. Diese Mutationen führen dazu, dass Zellen die Kontrolle über ihren Zellzyklus verlieren und sich unkontrolliert teilen. Während gesunde Zellen auf Signale zum Stoppen oder Teilen reagieren, ignorieren Krebszellen diese regulatorischen Mechanismen.
Proto-Onkogene sind normale, zelleigene Gene, die das Zellwachstum und die Zellteilung fördern. Man kann sie sich wie das Gaspedal eines Autos vorstellen, das im gesunden Zustand präzise reguliert wird. Sie kodieren beispielsweise für Wachstumsfaktoren oder deren Rezeptoren.
Wird ein Proto-Onkogen durch eine Mutation dauerhaft aktiviert, spricht man von einem Onkogen. Dies ist eine sogenannte Gain-of-function-Mutation (Funktionsgewinn). In unserer Analogie entspricht dies einem klemmenden Gaspedal, das das Auto (die Zelle) unaufhörlich beschleunigt, ohne dass ein Signal von außen vorliegt.
Tumorsuppressorgene sind das funktionelle Gegenstück; sie fungieren als Bremse des Zellzyklus. Ihre Aufgabe ist es, Zellteilung zu hemmen, DNA-Schäden zu prüfen und bei irreparablen Fehlern die Apoptose (den programmierten Zelltod) einzuleiten. Ein Defekt hier ist meist eine Loss-of-function-Mutation (Funktionsverlust).
Ein prominentes Beispiel für ein Tumorsuppressorgen ist p53, das oft als Wächter des Genoms bezeichnet wird. Wenn p53 mutiert ist, können Zellen mit beschädigter DNA überleben und sich weiter teilen, was die Wahrscheinlichkeit für weitere Mutationen massiv erhöht.
Nach der Two-Hit-Hypothese müssen bei Tumorsuppressorgenen meist beide Allele (Genkopien) mutiert sein, damit die Schutzfunktion vollständig ausfällt. Im Gegensatz dazu reicht bei Proto-Onkogenen oft schon die Mutation eines einzigen Allels aus, um die Onkogen-Wirkung zu entfalten.
Die Kanzerogenese (Krebsentstehung) verläuft in drei Phasen: Die Initiation ist die erste irreversible DNA-Veränderung. Es folgt die Promotion, bei der sich die mutierte Zelle selektiv vermehrt. Die Progression beschreibt schließlich den Übergang zu bösartigem (malignem) Wachstum und die Fähigkeit zur Metastasierung (Absiedlung in andere Gewebe).
Karzinogene sind äußere Faktoren, die Mutationen induzieren oder die Krebsentstehung fördern. Man unterscheidet chemische Karzinogene (z. B. Benzpyren im Tabakrauch), physikalische Karzinogene (z. B. UV-Strahlung oder Röntgenstrahlen) und biologische Karzinogene (z. B. das Humane Papillomvirus, HPV).
