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Biomarker für virusbedingten Krebs im Mund- und Rachenraum

Patienten mit Krebserkrankungen im Mund- und Rachenraum haben eine günstigere Prognose, wenn ihr Tumor durch humane Papillomviren verursacht ist. Wissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum und im Universitätsklinikum Heidelberg identifizierten nun Biomarker, mit denen sie die Krebsfälle mit günstigem und ungünstigem Verlauf voneinander unterscheiden können. Die beiden Formen der Erkrankung können möglicherweise unterschiedlich therapiert werden.

Etwa ein Viertel der Krebserkrankungen des Mund- und Rachenraums geht auf eine Infektion mit humanen Papillomviren (HPV) zurück. In erster Linie ist der Virustyp HPV16 beteiligt, auf dessen Konto auch rund 60 Prozent aller Fälle von Gebärmutterhalskrebs gehen. Patienten mit Mund-Rachen-Tumoren, die durch HPV verursacht sind, haben eine bessere Überlebensprognose als Betroffene, in deren Tumor der Erreger nicht gefunden wird. Diese Form der Erkrankung gilt größtenteils als alkohol- und tabakbedingt.

„Die Unterscheidung ist wichtig, weil sie therapierelevant sein könnte“, erklärt. Dr. Michael Pawlita aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum. „Die HPV-bedingten Tumoren sind beispielsweise wesentlich strahlensensibler.“ Ein Biomarker, der anzeigt, welcher Tumor tatsächlich durch HPV verursacht ist, bzw. die Prognose für die betroffenen Patienten sicher voraussagt, könnte die Therapieplanung verbessern. „Ein einfacher Nachweis des Viruserbguts hilft dabei aber nicht weiter, denn die verbreiteten Viren können auch einfach in der Umgebung des Tumors vorkommen, ohne dass sie den Krebs verursacht hätten“, so Pawlita.

Die Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum und aus der Hals-Nasen-Ohrenklinik des Universitätsklinikums Heidelberg analysierten nun 199 Biopsien von Mund-Rachen-Tumoren, bei rund der Hälfte davon war das Erbgut der Papillomviren nachweisbar. Die Forscher prüften fünf verschiedene direkte und indirekte Biomarker. Mit statistischen Methoden analysierten sie, welcher der Marker die aussagekräftigsten Resultate ergibt und die Patienten mit den besten Überlebenschancen am sichersten voraussagt.

Die Studie ergab, dass sowohl der Nachweis eines besonders starken Virusbefalls als auch ein virales Genaktivitäts-Muster, wie es für Gebärmutterhalskrebs typisch ist, die höchste Assoziation mit einem günstigen Verlauf der Erkrankung aufweist.

„Das Gebärmutterhalskrebs-typische Muster der viralen Genaktivität war bislang noch nicht auf einen Zusammenhang mit der Prognose untersucht worden. Wir hielten es jedoch für nahe liegend, dass die Viren in Tumoren des Mund-Rachenraums das gleiche Muster an Genaktivität zeigen wie in den Tumorzellen des Gebärmutterhalses“, sagt Dr. Dana Holzinger, die Erstautorin der Arbeit.

Die Forscher planen nun, die Ergebnisse an weiteren Tumorbiopsien zu überprüfen und einen Test zu entwickeln, der sich für eine Anwendung in der klinischen Routine eignet. „Es wäre sinnvoll zu untersuchen, ob die beiden Formen der Erkrankung unterschiedlich therapiert werden können. Für solche Studien ist ein zuverlässiger Biomarker unerlässlich“, sagt Michael Pawlita.

Literatur
Dana Holzinger, Markus Schmitt, Gerhard Dyckhoff, Axel Benner, Michael Pawlita und Franz X. Bosch: Viral RNA Patterns and High Viral Load Reliably Define Oropharynx Carcinomas with Active HPV16 Involvement. Cancer Research 2012, DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-11-3934

Glossar

  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Die Ribonukleinsäure (Abk. RNS oder RNA) ist eine in der Regel einzelsträngige Nukleinsäure, die der DNA sehr ähnlich ist. Sie besteht ebenfalls aus einem Zuckerphosphat-Rückgrat sowie einer Abfolge von vier Basen. Allerdings handelt es sich beim Zuckermolekül um Ribose und anstelle von Thymin enthält die RNA die Base Uracil. Die RNA hat vielfältige Formen und Funktionen; sie dient z. B. als Informationsvorlage bei der Proteinbiosynthese und bildet das Genom von RNA-Viren.
  • Ein Virus ist ein infektiöses Partikel (keine Zelle!), das aus einer Proteinhülle und aus einem Genom (DNA oder RNA) besteht. Um sich vermehren zu können, ist es vollständig auf die Stoffwechsel der lebenden Zellen des Wirtsorganismus angewiesen (z.B. Bakterien bei Phagen, Leberzellen beim Hepatitis-A-Virus).
  • Ein Tumor ist eine Gewebsschwellung durch abnormales Zellwachstum, die gutartig oder bösartig sein kann. Gutartige (benigne) Tumore sind örtlich begrenzt, während Zellen bösartiger (maligner) Tumore abgesiedelt werden können und in andere Gewebe eindringen können, wo sie Tochtergeschwulste (Metastasen) verursachen.
  • Eine Biopsie ist eine Entnahme und Untersuchung von Gewebe aus dem lebenden Organismus. Sie wird oft eingesetzt, um zu klären, ob ein Tumor gutartig oder bösartig ist.
  • Biomarker sind messbare Produkte von Organismen (z.B. Proteine, Stoffwechselprodukte oder Hormone), die als Indikatoren beispielsweise für Umweltbelastungen oder Krankheiten herangezogen werden.
  • kb ist die Abkürzung für Kilobase. Diese Einheit für die Länge von DNA- oder RNA-Molekülen entspricht 1.000 Basen bzw. Basenpaaren der Nukleinsäure.
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