Krebs und Genetik

Was ist Krebs?

Zellen sind die Grundeinheiten, aus denen der menschliche Körper besteht. Sie wachsen und teilen sich, um neue Zellen zu bilden, wenn der Körper sie braucht, und bilden unsere Organe und Gewebe. Normalerweise sterben sie ab, wenn sie altern oder zu sehr geschädigt werden, und neue Zellen treten an ihre Stelle [1]. Krebs entsteht, wenn einige Zellen unkontrolliert wachsen, ihre Grenzen überschreiten und sich auf andere Teile des Körpers ausbreiten. Er kann in fast jedem Organ oder Gewebe entstehen, das etwa 30 Billionen Zellen umfasst [2], [3].

 

– Tumore und Krebs

Gelegentlich verändert sich das genetische Material der Zelle und die Steuerung des Zellwachstums ist beeinträchtigt, so dass sich die Zellen zu schnell teilen und nicht auf natürliche Weise absterben [4], [5]. Dies kann zu einer unregelmäßigen Ansammlung von Zellen führen, die als Tumor oder Neoplasma bezeichnet wird [6]. Anders als gemeinhin angenommen, sind diese jedoch nicht alle gleichbedeutend mit Krebs [7], [8]. Stattdessen können wir zwei Arten von Tumoren unterscheiden

• Gutartig oder nicht krebsartig.
• Bösartig oder krebsartig.

Der Unterschied liegt darin, dass erstere in einem bestimmten Gewebe oder Organ lokalisiert sind. Bei letzteren können ihre Zellen in den Blutkreislauf freigesetzt werden und sich im ganzen Körper ausbreiten und neue Tumore, andere Organe und Gewebe entstehen lassen. Dieser Vorgang wird als Metastasierung bezeichnet [1]. Allerdings gehen nicht alle Krebsarten von soliden Tumoren aus. Bei einigen Krebsarten, die mit dem Blutkreislauf zusammenhängen, wie z. B. Leukämie, werden unreife Zellen zu Krebszellen und verdrängen, nachdem sie in den Blutkreislauf gelangt sind, gesunde Zellen.

 

– Arten von Krebs

Das Wort Krebs ist ein weit gefasster Begriff, der mehr als 200 Arten umfasst. Jede von ihnen weist besondere Merkmale auf, die sich sogar völlig von den anderen unterscheiden können. Daher können wir sie als unabhängige Krankheiten mit spezifischen Ursachen, Entwicklungen und Behandlungen betrachten [9]. Dennoch können sechs Hauptkategorien unterschieden werden [10]:

• Karzinom: epithelialer Ursprung oder Krebs der inneren oder äußeren Hülle des Körpers.
• Sarkom: geht von Stütz- und Bindegeweben wie Knochen, Sehnen, Knorpel, Muskeln und Fett aus.
• Myelom: hat seinen Ursprung in den Plasmazellen des Knochenmarks. Diese sind für die Produktion einiger Blutproteine verantwortlich.
• Leukämie: Sie entstehen im Knochenmark, das entweder weiße oder rote Blutkörperchen produziert.
• Lymphome: Sie entwickeln sich in den Drüsen oder Lymphknoten des lymphatischen Systems.
• Mischtypen: Dazu gehören Krebsarten, die verschiedene Kategorien oder verschiedene Varianten innerhalb derselben Kategorie betreffen.

 

Gesundheit und Inzidenz

In den letzten Jahrzehnten hat die Zahl der diagnostizierten Krebserkrankungen zugenommen. Dies ist auf die wachsende Bevölkerung, verbesserte Früherkennungstechniken und eine höhere Lebenserwartung zurückzuführen. Das Sterberisiko aus dieser Ursache ist jedoch erheblich gesunken (Abbildung 1) [11], [12]. Schätzungen zufolge wurde im Jahr 2020 bei 2,7 Millionen Menschen in der Europäischen Union Krebs diagnostiziert, und weitere 1,3 Millionen Menschen starben an der Krankheit. Die wirtschaftlichen Gesamtauswirkungen von Krebs in Europa werden auf mehr als 100 Milliarden Euro jährlich geschätzt [13]. Im Jahr 2018 beliefen sich die Gesamtkosten beispielsweise auf etwa 199 Mrd. EUR (378 EUR pro Kopf) [14].

Krebssterblichkeitsrate in Europa pro 100.000 Einwohner zwischen 1943 und 2018. Quelle: International Agency for Research on Cancer – Weltgesundheitsorganisation.

 

 

Risikofaktoren und Prävention

Es gibt zahlreiche Risikofaktoren für die Krebsentstehung, die für jede Krebsart unterschiedlich sein können. Viele von ihnen können verändert werden, insbesondere diejenigen, die mit der Lebensweise zusammenhängen, wie Alkohol- und Tabakkonsum, intensive und lange Sonneneinstrahlung, unausgewogene Ernährung und ungeschützter Geschlechtsverkehr. Andere hingegen sind nicht vermeidbar, wie etwa eine vererbte genetische Veranlagung, das Alter, bestimmte Infektionen, die das Risiko erhöhen, oder Chemikalien in der Umwelt, insbesondere die Luftverschmutzung [15].

Zwischen 30 % und 50 % der Krebstodesfälle könnten vermieden werden, wenn neben Früherkennung und Behandlung auch die wichtigsten Risikofaktoren verändert und Präventionsstrategien durchgeführt würden [3]. Einige der Präventionsmaßnahmen sind die folgenden:

• Vermeiden von Tabak- und Alkoholkonsum.
• Behalten Sie ein gesundes Gewicht und eine gesunde Ernährung bei.
• treiben Sie regelmäßig Sport.
• Safer Sex praktizieren und sich gegen Hepatitis B und humane Papillomviren (HPV) impfen lassen.
• Reduzieren Sie die Exposition gegenüber ultravioletter Strahlung und verwenden Sie Sonnenschutzmittel.
• Vermeiden Sie Luftverschmutzung und Rauch in der Wohnung, der durch die Verwendung von festen Brennstoffen entsteht.
• Lassen Sie sich regelmäßig medizinisch versorgen.

Das Vorhandensein eines oder mehrerer Risikofaktoren bedeutet nicht, dass die Krankheit ausbricht, aber es erhöht die Wahrscheinlichkeit dramatisch. In ähnlicher Weise kann Krebs entstehen, ohne dass ein Risikofaktor vorliegt [15].

 

Behandlung 

Es gibt eine Vielzahl von Behandlungsmöglichkeiten für Krebs. Die Behandlung hängt von der Art des Krebses ab und davon, wie weit er fortgeschritten ist. In den meisten Fällen wird eine Kombination von Behandlungen eingesetzt, um die Krankheit zu heilen. Zu den verschiedenen Behandlungsarten gehören die folgenden [16]:

• Chirurgie: wird im Allgemeinen durchgeführt, um den bösartigen Tumor, der Krebs erzeugt, zu entfernen.

• Strahlentherapie: Der Patient wird mit hohen Strahlendosen bestrahlt, um die Krebszellen zu zerstören und so die Größe des Tumors zu verringern.

• Immuntherapie: Das Immunsystem wird gestärkt, um es bei der Krebsbekämpfung zu unterstützen.

• Gezielte Therapie: Die Behandlung zielt darauf ab, abnorme Veränderungen in den Krebszellen zu verlangsamen oder zu lähmen, indem sie sie daran hindert, unkontrolliert zu wachsen und sich zu teilen, und so ihre Ausbreitung auf andere Teile des Körpers verringert.

• Hormontherapie: Sie wird vor allem bei Prostata- und Brustkrebs eingesetzt und verlangsamt und stoppt das Wachstum von Krebstumoren durch die Einnahme verschiedener Hormone.

• Stammzelltransplantationen: Sie werden im Allgemeinen nach einer Chemo- oder Strahlentherapie eingesetzt, um die durch die Behandlung zerstörten Blutstammzellen wiederherzustellen.

• Biomarker-Tests: Sie ermöglichen den Nachweis von Genen und Proteinen, die Aufschluss über den Krebs geben, z. B. über seine Lage und sein Stadium.

• Chemotherapie: beinhaltet die Verabreichung von Medikamenten zur Beseitigung bösartiger Zellen.

 

 

Wie entsteht Krebs unter genetischen Gesichtspunkten?

Ein Teil der krebsverursachenden Faktoren ist genetisch bedingt und führt zu Veränderungen in den Genen, die das Funktionieren unserer Zellen, insbesondere deren Wachstum und Teilung, steuern. [4]. Gene enthalten die Informationen, die für die Synthese von Proteinen notwendig sind, die das korrekte Funktionieren der Zellen und des Organismus ermöglichen. Mutationen sind Veränderungen in dieser genetischen Information, die häufig auftreten. Die meisten von ihnen haben keine Auswirkungen, und für diejenigen, die schädlich sind, verfügt der Organismus über einen genetischen Reparaturmechanismus, der versucht, sie zu korrigieren. Manchmal treten jedoch schädliche Mutationen auf, die Schäden an dieser genetischen Information verursachen, die die Reparaturmechanismen nicht beheben können. Wenn diese Mutationen die Teilungs- und Wachstumsmechanismen beeinträchtigen, können sie zum Ausbruch von Krebs führen [17]. Diese Mutationen können sein:

• Erworbene Mutationen sind am häufigsten und treten im Laufe des Lebens in bestimmten Zellen auf, in der Regel aufgrund der Exposition gegenüber krebserregenden Substanzen. Sie werden nicht von den Eltern an die Kinder weitergegeben.
• Keimbahn: Sie treten in den Spermien oder Eizellen auf und werden an die Nachkommen weitergegeben. Da sie die Fortpflanzungszellen betreffen, sind diese Mutationen vererbbar.

Das Vorhandensein solcher Mutationen ist kein Garant für die Entstehung von Krebs, sondern weist auf eine gewisse Veranlagung hin, im Laufe des Lebens an Krebs zu erkranken [11], [18]. Im Allgemeinen beinhaltet der Prozess der Krebsentwicklung (Karzinogenese) die Akkumulation mehrerer Mutationen in einem langen Prozess, der viele Jahre dauern kann. Einige wenige Mutationen verursachen in der ersten Phase ein Zellwachstum und eine Zellteilung, die über der Standardrate liegen, aber nicht ausreichen, um Krebs zu entwickeln. Nehmen wir jedoch an, dass in diesen betroffenen Zellen weiterhin neue Mutationen entstehen. In diesem Fall nimmt die Zellvermehrung unkontrolliert zu. Sie verändern zunehmend ihre Form, Größe und Funktion, bis sie die Fähigkeit erlangen, in andere Gewebe und Organe einzudringen, wodurch Krebs entsteht (Abbildung 2) [18].

 

Figure 2. Phases in the development of a tumor. Source: Spanish Association Against Cancer.

 

 

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Literaturverzeichnis

[1] American Society of Clinical Oncology, “What is Cancer? | Cancer.net.” https://www.cancer.net/navigating-cancer-care/cancer-basics/what-c%C3%A1ncer (accessed Jan. 26, 2022).

[2] E. Bianconi et al., “An estimation of the number of cells in the human body,” https://doi.org/10.3109/03014460.2013.807878, vol. 40, no. 6, pp. 463–471, Nov. 2013, doi: 10.3109/03014460.2013.807878.

[3] World Health Organization, “Cancer – WHO.” https://www.who.int/health-topics/cancer#tab=tab_1 (accessed Jan. 25, 2022).

[4] National Cancer Institute at the National Institutes of Health, “What Is Cancer? – NCI.” https://www.cancer.gov/about-cancer/understanding/what-is-cancer (accessed Jan. 25, 2022).

[5] National Health Service, “Cancer – NHS.” https://www.nhs.uk/conditions/cancer/ (accessed Jan. 25, 2022).

[6] National Cancer Institute at the National Institutes of Health, “Definition of neoplasm – NCI Dictionary of Cancer Terms – National Cancer Institute.” https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/neoplasm (accessed Jan. 26, 2022).

[7] MedlinePlus, “Cáncer: MedlinePlus enciclopedia médica.” https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/001289.htm (accessed Jan. 25, 2022).

[8] MedlinePlus, “Tumor: MedlinePlus enciclopedia médica.” https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/001310.htm (accessed Jan. 26, 2022).

[9] Asociación Española Contra el Cáncer, “¿Cuántos Tipos de Cáncer Existen? | AECC.” https://www.contraelcancer.es/es/todo-sobre-cancer/tipos-cancer (accessed Jan. 26, 2022).

[10] National Cancer Institute at the National Institutes of Health, “Cancer Classification | SEER Training.” https://training.seer.cancer.gov/disease/categories/classification.html (accessed Jan. 26, 2022).

[11] Sociedad Española de Oncología Médica, “¿Qué es el cáncer y cómo se desarrolla?” https://seom.org/informacion-sobre-el-cancer/que-es-el-cancer-y-como-se-desarrolla (accessed Jan. 26, 2022).

[12] International Agency for Research on Cancer – World Health Organization, “Global Cancer Observatory.” https://gco.iarc.fr/ (accessed Jan. 26, 2022).

[13] European Commission, “Europe’s Beating Cancer Plan,” COMMUNICATION FROM THE COMMISSION TO THE EUROPEAN PARLIAMENT AND THE COUNCIL. Brussels, 2021.

[14] T. Hofmarcher, P. Lindgren, N. Wilking, and B. Jönsson, “The cost of cancer in Europe 2018,” European Journal of Cancer, vol. 129, pp. 41–49, Apr. 2020, doi: 10.1016/J.EJCA.2020.01.011.

[15] Hospital Clínic de Barcelona, “Causas del Cáncer | PortalCLÍNIC.” https://www.clinicbarcelona.org/asistencia/enfermedades/cancer/causas-y-factores-de-riesgo (accessed Jan. 26, 2022).

[16] National Cancer Institute at the National Institutes of Health, “Types of Cancer Treatment – National Cancer Institute.” https://www.cancer.gov/about-cancer/treatment/types (accessed Jan. 26, 2022).

[17] American Society of Clinical Oncology, “The Genetics of Cancer | Cancer.net.” https://www.cancer.net/navigating-cancer-care/cancer-basics/genetics/genetics-cancer (accessed Jan. 26, 2022).

[18] Asociación Española Contra el Cáncer, “Origen del Cáncer. ¿Cómo se produce el Cáncer? | AECC.” https://www.contraelcancer.es/es/todo-sobre-cancer/que-es-cancer/origen (accessed Jan. 26, 2022).