Tumorsuppressorgen – Definition und Bedeutung
Ein Tumorsuppressorgen ist ein Gen, das das unkontrollierte Zellwachstum verhindert. Mutationen in diesen Genen können zur Entstehung von Krebs führen.
Wissenswertes über "Tumorsuppressorgen"
Ein Tumorsuppressorgen ist ein Gen, das das unkontrollierte Zellwachstum verhindert. Mutationen in diesen Genen können zur Entstehung von Krebs führen.
Was ist ein Tumorsuppressorgen?
Ein Tumorsuppressorgen ist ein Gen im menschlichen Erbgut, dessen Aufgabe darin besteht, das Zellwachstum zu kontrollieren, die Zellteilung zu regulieren und beschädigte Zellen zur Selbstzerstörung (Apoptose) zu veranlassen. Diese Gene wirken wie molekulare Bremsen im Zellzyklus. Sind sie funktionsfähig, verhindern sie, dass Zellen unkontrolliert wachsen und sich teilen – ein Prozess, der zur Tumorentstehung führen kann.
Tumorsuppressorgene stehen im Gegensatz zu sogenannten Onkogenen, die das Zellwachstum fördern. Das Gleichgewicht zwischen beiden Gengruppen ist entscheidend für die normale Zellfunktion.
Funktion und Wirkmechanismus
Tumorsuppressorgene erfüllen im Körper mehrere wichtige Aufgaben:
- Zellzykluskontrolle: Sie regulieren, wann und wie oft sich eine Zelle teilt, indem sie bestimmte Kontrollpunkte im Zellzyklus überwachen.
- DNA-Reparatur: Bei Schäden am Erbgut signalisieren sie der Zelle, die Teilung zu stoppen und den Schaden zu reparieren.
- Apoptose (programmierter Zelltod): Wenn eine Zelle zu stark beschädigt ist, leiten Tumorsuppressorgene deren kontrollierten Abbau ein, um die Entstehung von Krebszellen zu verhindern.
- Hemmung der Angiogenese: Sie können die Bildung neuer Blutgefäße, die einen Tumor versorgen würden, unterdrücken.
Bekannte Tumorsuppressorgene
Zu den bekanntesten und am besten erforschten Tumorsuppressorgenen gehören:
- TP53 (p53): Oft als Wächter des Genoms bezeichnet, ist p53 das am häufigsten mutierte Gen bei menschlichen Krebserkrankungen. Es koordiniert die Reaktion der Zelle auf DNA-Schäden.
- BRCA1 und BRCA2: Diese Gene spielen eine zentrale Rolle bei der DNA-Reparatur. Mutationen in BRCA1 oder BRCA2 erhöhen das Risiko für Brust- und Eierstockkrebs erheblich.
- RB1 (Retinoblastom-Gen): Das erste identifizierte Tumorsuppressorgen, das ursprünglich beim Retinoblastom (einem Tumor der Netzhaut) entdeckt wurde. Es reguliert den Übergang von einer Zellzyklusphase in die nächste.
- APC: Mutationen in diesem Gen sind häufig mit Darmkrebs assoziiert.
- PTEN: Dieses Gen hemmt das Zellwachstum und ist bei vielen Krebsarten verändert.
Entstehung von Krebs durch Genmutationen
Nach dem sogenannten Zwei-Treffer-Modell (Two-Hit-Hypothese) von Alfred Knudson müssen in der Regel beide Kopien (Allele) eines Tumorsuppressorgens mutiert oder inaktiviert sein, bevor die schützende Funktion verloren geht. Jeder Mensch besitzt von jedem Gen zwei Kopien – eine vom Vater und eine von der Mutter.
Bei hereditären (erblichen) Krebssyndromen liegt bereits eine Mutation in einer der beiden Genkopien von Geburt an vor (erster Treffer). Ein zweiter Defekt in der gesunden Kopie – ausgelöst durch Umwelteinflüsse, Strahlung oder zufällige Kopierfehler bei der Zellteilung – reicht dann aus, um die Tumorsuppression zu verlieren (zweiter Treffer).
Klinische Bedeutung und Diagnose
Die Kenntnis über Tumorsuppressorgene hat die Krebsmedizin grundlegend verändert. Gentests können heute Mutationen in relevanten Genen wie BRCA1, BRCA2 oder TP53 identifizieren und helfen dabei:
- Das persönliche Krebsrisiko einzuschätzen
- Vorsorgeuntersuchungen gezielt zu planen
- Familienmitglieder über potenzielle Risiken aufzuklären
- Zielgerichtete Therapien (molekulare Therapien) auszuwählen
Die Untersuchung von Tumorsuppressorgenen erfolgt durch molekulargenetische Analysen, z.B. mittels Next-Generation Sequencing (NGS) oder gezielter Sequenzierung spezifischer Genbereiche.
Therapeutische Ansätze
Da inaktivierte Tumorsuppressorgene einen zentralen Mechanismus der Krebsentstehung darstellen, sind sie wichtige Zielstrukturen in der modernen Krebstherapie:
- Gentherapie: Ansätze zur Wiederherstellung der Funktion defekter Tumorsuppressorgene werden erforscht.
- PARP-Inhibitoren: Bei Tumoren mit BRCA-Mutationen werden PARP-Inhibitoren eingesetzt, die die DNA-Reparatur in Krebszellen gezielt hemmen.
- Checkpoint-Inhibitoren: Immuntherapien, die die körpereigene Abwehr gegen Tumorzellen mit defekten Suppressorgenen stärken.
Quellen
- Lodish H, Berk A, Kaiser CA et al. - Molecular Cell Biology. 8. Auflage. W.H. Freeman and Company, 2016.
- Knudson AG - Mutation and cancer: statistical study of retinoblastoma. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1971; 68(4): 820-823.
- National Cancer Institute (NCI) - Tumor Suppressor Genes. https://www.cancer.gov (abgerufen 2024).
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