Molekulare Untersuchungen sind ein wesentlicher Bestandteil der medizinischen Krebsforschung: Sie liefern wichtige Hinweise auf genetische Ursachen von Tumoren, und tragen so zur Entwicklung neuer Krebstherapien bei. Ebenso hängt die Wahl der Behandlung eines Krebspatienten von molekular- und mikroskopischen Untersuchungen ab. Der Arzt erhält so entscheidene Informationen über die Ausdehnung und die Eigenschaften des vorliegenden Tumors. Auch während oder nach Abschluss einer Krebstherapie kommen moderne Verfahren der Molekularbiologie zum Einsatz, um etwa den Verlauf der Erkrankung zu beurteilen oder um ein erneutes Auftreten des Tumors rechtzeitig aufzuspüren.

Der folgende Text bietet einen Überblick über die wichtigsten Anwendungsgebiete. Er richtet sich an Krebspatienten und Interessierte. Links führen zu vertiefenden Informationen und Quellen. Patienten sollten beachten: Welche Untersuchungsverfahren für ihre persönliche Situation geeignet sind, können am besten ihre behandelnden Ärzte beurteilen - ein Gespräch mit ihnen lässt sich durch Informationen aus dem Internet nicht ersetzen.

Letzte Aktualisierung: 07.12.2006

Inhaltsübersicht

Erforschung der Ursachen von Krebserkrankungen

Molekularbiologische Methoden werden in der Krebsforschung vielseitig eingesetzt. Im Rahmen wissenschaftlicher Studien dienen sie dazu, die genetischen Ursachen einer Krebserkrankung aufzuklären. Zu diesem Zweck analysieren und vergleichen Forscher möglichst viele Proben einer Tumorart, um so an der Krebsentstehung beteiligte Faktoren zu identifizieren. In diesem Zusammenhang hat sich vor allem die so genannte Genchip-Technologie bewährt, die es erlaubt, mehrere tausend Genmoleküle aus einer einzigen Tumorgewebeprobe gleichzeitig zu untersuchen. Dabei steht die Suche nach Genen im Vordergrund, die am unkontrollierten Wachstum von Zellen beteiligt sind. Im Vergleich mit gesundem Gewebe lässt sich hieraus ein für die Tumorerkrankung kennzeichnendes Genprofil ableiten. Je mehr Genveränderungen bekannt sind, die zur Entstehung einer Krebserkrankung beitragen, desto gezielter können neue Diagnose- und Therapiemethoden entwickelt werden.

Diagnose einer Tumorerkrankung

Liegt der Verdacht auf einen Tumor vor oder gilt es, eine Krebserkrankung genauer zu charakterisieren, kommen auch hier häufig molekularbiologische Untersuchungen zum Einsatz.
Allerdings sind viele Methoden bisher noch Gegenstand der Forschung und haben noch keinen Eingang in die Routinediagnostik gefunden. Bei anderen Tumorarten spielt die molekularbiologische Diagnostik schon eine wichtige Rolle. Ein Beispiel sind Leukämien: Hier ist es mit Hilfe molekulargenetischer Techniken möglich, verschiedene Untertypen zu unterscheiden und so Rückschlüsse auf den Krankheitsverlauf und das Ansprechen auf bestimmte Therapien zu ziehen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind der Ausgangspunkt für individuell angepasste Behandlungskonzepte.

Tumormarker, prädiktive und Prognosefaktoren

Um eine Tumorerkrankung auszuschließen, führen Ärzte neben anderen Untersuchungen unter Umständen  auch Tests auf so genannte Tumormarker durch. Hierbei handelt es sich um biologische Substanzen in Blut oder anderen Körperflüssigkeiten, die bei erhöhter Konzentration auf einen vorhandenen Tumor hinweisen können.

Für die Krebsfrüherkennung spielen solche Marker praktisch keine Rolle - dafür sind sie meist zu unspezifisch. Viele "klassische" Marker sind beispielsweise auch bei Entzündungen erhöht. Eine wachsende Rolle spielen dagegen molekularbiologische Marker, anhand derer spezifische Eigenschaften einer Tumorzelle sichtbar werden. Ob moderne molekularbiologische Medikamente für einen Patienten individuell geeignet sind, lässt sich so zum Beispiel nachweisen. Andere Tests ermöglichen eine Aussage darüber, wie aggressiv ein Tumor voraussichtlich wachsen wird.

Tumoreigenschaften und zielgerichtete Medikamente

Bei einigen Krebsarten hängt die individuelle Therapieentscheidung wesentlich von den genetischen Eigenschaften des vorliegenden Tumors ab. Genauere Informationen können unter anderem die molekularbiologischen Analysen einer Krebsgeschwulst liefern. Finden sich auffällige Unterschiede zu gesunden Zellen, so stehen immer häufiger auch Medikamente zur Verfügung, die sich genau gegen diese Unterschiede wenden. Man spricht daher von zielgerichteten Krebsmedikamenten oder englisch von "targeted therapies". Ein Beispiel ist das HER-2-Gen, das bei Brustkrebspatientinnen und Patienten mit Magenkrebs genutzt werden kann:

Beispiel: HER-2 abhängige Tumoren

Mit Hilfe molekularbiologischer Techniken, wie zum Beispiel der FISH-Technik, lässt sich eine Vervielfachung des so genannten HER-2-Gens (Genamplifikation) nachweisen. Tumoren mit mehreren Kopien dieses Gens produzieren verstärkt ein Molekül auf der Zelloberfläche, den so genannten HER-2-Rezeptor. Dieser ist für das Wachstum der Zelle verantwortlich und kann bei Überproduktion zu einer vermehrten Teilung der Zellen bis hin zur Tumorentstehung führen.

Für HER-2-überproduzierende Tumoren steht eine Therapie mit dem monoklonalen Antikörper Herceptin® zur Verfügung. Dieser bindet gezielt an den Rezeptor und blockiert so dessen Andockstelle für so genannte Wachstumsfaktoren. Der Zelle wird damit das Signal zur Zellteilung genommen. Diese Antikörpertherapie wirkt jedoch nur bei Tumoren mit deutlich erhöhter Menge an HER-2-Rezeptoren. Die genetische Analyse einer Gewebeprobe vor Beginn der Behandlung soll daher  Aufschluss darüber geben, welche Brustkrebsform vorliegt. Nur so kann die wirksamste Therapie angewendet und eine unnötige Behandlung vermieden werden. Zur Testung des HER-2-Rezeptorstatus können neben molekularbiologischen Methoden auch mikroskopische Untersuchungen zum Einsatz kommen.

Mehr zum Einsatz von Herceptin® bei Brustkrebs hat der Krebsinformationsdienst hier zusammengestellt. Wann das Medikament bei Magenkrebs verwendet werden kann, kann hier nachgelesen werden.

Ähnliche Therapien blockieren andere Signalwege, die für das Wachstum von Tumoren verantwortlich sein können.

Chemoresistenz von Tumoren

Nicht alle Tumoren sprechen auf eine Chemotherapie an. Auch eine Behandlung, die zunächst gut gewirkt hat, kann später versagen.

Molekularbiologische Untersuchungen haben gezeigt, dass dafür sehr viele verschiedene Mechanismen verantwortlich sein können. Daher haben sogenannte "Chemoresistenz"-Tests bis heute keinen Stellenwert in der Krebsdiagnostik.
Trotz vieler Forschung gibt es bisher kaum Ansätze, eine Resistenz gezielt aufzubrechen, mehr dazu im Text "Chemotherapie und Resistenzentwicklung".

Wer führt die Untersuchungen durch?

Molekularbiologische Analysen erfolgen je nach Fragestellung an Knochenmark-, Blut- oder Tumorproben. Für die Untersuchung schickt der Arzt die Probe in der Regel an ein molekularbiologisches oder humangenetisches Labor. Hier arbeiten Fachleute, meist Mediziner oder Biologen, die sich auf die Durchführung und Befundung molekularbiologischer Untersuchungen spezialisiert haben. Allerdings müssen sich Patienten, die auf die Ergebnisse der Untersuchungen warten unter Umständen etwas gedulden. Bis ein Befund vorliegt können bis zu vier Wochen vergehen.

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