Forscher identifizieren epigenetische Marker zur Bestimmung des Strahlenfibrose-Risikos
Die Strahlentherapie ist bis heute bei vielen Krebserkrankungen ein elementarer Bestandteil der Therapie. Allerdings bringt diese mitunter erhebliche Nebenwirkungen mit sich. Eine gefürchtete Spätfolge der Strahlentherapie ist die sogenannte Strahlenfibrose. Jetzt haben Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) und des Universitätsklinikums Mannheim ein epigenetisches Merkmal identifiziert, dass auf eine erhöhtes Risiko der Strahlenfibrose hinweist.
Dem DKFZ zufolge ist die Strahlenfibrose eine häufige Spätfolge von Strahlentherapien. Die Wissenschaftler des DKFZ und des Universitätsklinikums Mannheim konnten in ihren aktuellen Untersuchungen allerdings bei Brustkrebspatientinnen ein epigenetisches Muster bestimmen, „das je nach Ausprägung auf ein gesteigertes Fibroserisiko hinweist“, so die Mitteilung des DKFZ. Anhand des Musters lasse sich bereits vor Beginn einer Strahlentherapie das Fibroserisiko abschätzen und mit entsprechenden Wirkstoffen könnte möglicherweise auch der Prozess unterbrochen werden, der zur Entstehung der Strahlenfibrose führt, berichten die Forscher.
Strahlenfibrose oft Spätfolge der Strahlentherapie
Bei rund zwei Dritteln aller Krebskranken zählt die Strahlentherapie laut Angaben des DKFZ zu dem heutigen Behandlungsschema. Insbesondere seit Ärzte die Strahlen immer präziser auf die Tumoren lenken können, werde diese noch stärker eingesetzt. „Meist vertragen die Patienten die Therapie gut, doch kann es auch zu Nebenwirkungen kommen“, berichten die Forscher. Besonders belastend sei dabei „die so genannte Strahlenfibrose, die die Lebensqualität der Patienten oft stark beeinträchtigt.“ Eine Strahlenfibrosen kann beispielsweise nach Bestrahlung von Tumoren der Harnblase oder der Lunge entstehen, aber auch bei Brustkrebs seien bis zu fünf Prozent der Patientinnen betroffen, so die Mitteilung des DKFZ. Die Fibrose ist gekennzeichnet durch „narbige Umbildungen, bei denen das gesunde Gewebe durch weniger elastisches Bindegewebe ersetzt wird und dadurch verhärtet und in seiner Funktion eingeschränkt ist“, erläutern die Experten. Die Strahlenfibrose trete oft als Spätfolge erst mehrere Monate bis Jahre nach der Therapie auf. Besonders kritisch ist diese, weil sie sich im Gegensatz zu vorübergehenden Nebenwirkungen wie Fatigue oder Durchfällen nicht wieder zurückbildet.
Identifizierung epigenetischer Abweichungen
„Wenn Ärzte bereits bei der Diagnosestellung wüssten, welche Patientinnen ein besonders hohes Fibrose-Risiko haben, könnte man die Strahlendosis reduzieren oder auf andere Therapien ausweichen“, betont Odilia Popanda vom DKFZ. Ein epigenetischey Merkmal könnte in Zukunft bereits vor dem Start einer Strahlentherapie als Biomarker vor hoher Fibrose-Sensitivität warnen, berichten die Forscher. Allerdings bieten die wenigen bislang bekannten genetischen Marker, die mit einer besonderen Anfälligkeit für die Fibrose in Verbindung stehen, keine befriedigende Erklärung für das Auftreten der Erkrankung. Daher gingen die Forscher der Frage nach, ob bestimmte epigenetische Merkmale die zellulären Signalwege deregulieren könnten, welche für die Entstehung der Fibrose ausschlaggebend sind. „Besonders hat es uns interessiert, ob wir bereits vor Beginn der Strahlentherapie epigenetische Abweichungen identifizieren können, die auf ein hohes Fibroserisiko hindeuten“, betont Odilia Popanda.
Bindegewebszellen von 75 Brustkrebspatientinnen analysiert
Im Rahmen ihrer Studie isolierten die Forscher Bindegewebszellen aus Hautbiopsien von 75 Brustkrebspatientinnen, die vor der Bestrahlung entnommen worden waren. Anhand des Erbguts der Zellen analysierten die Forscher genomweit das Methylierungsmuster der DNA, so die Mitteilung des DKFZ. Dabei stellten sie eine besonders deutliche Korrelation mit dem späteren Auftreten einer Strahlenfibrose für das genetische Verstärkerelement des Enzyms DGKA (Diacyl-Glycerol Kinase alpha) fest. So waren Patientinnen, deren DGKA-Verstärker („enhancer“) nur schwach mit Methylgruppen besetzt war, besonders Fibrose-sensibel, berichten die Forscher. „Ist dieser Genverstärker nur schwach methyliert, so können dort bestimmte Transkriptionsfaktoren andocken, das DGKA-Gen wird öfter abgelesen, was letztendlich zu einer Aktivierung der Bindegewebszellen führt“, erläutert Christof Weigel, Erstautor der Studie.
Unterbrechung des Prozesses möglich?
In einen weiteren Schritt stellten die Forscher fest, dass eine Behandlung von Hautzellen in der Kulturschale mit einem Wirkstoff, der das Enzym DGKA spezifisch hemmt, zu einer schwächeren Aktivierung der Bindegewebszellen führt, die als kritischer erster Schritt der Fibrose gilt. So ist es den Forschern nicht nur gelungen, einen Marker für das Fibrose-Risiko zu identifizieren, sondern sie haben möglicherweise auch einen Weg entdeckt, den belastenden Nebenwirkung vorzubeugen. „Mit DGKA-Inhibitoren ließen sich bereits das Wachstum von Krebszellen hemmen und entzündliche Zustände erfolgreich bekämpfen, möglicherweise können sie auch eingesetzt werden, um Strahlenfibrosen zu verhindern“, so das Fazit des DKFZ. (fp)
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