Krebs schädigt sein eigenes Erbgut – und wird dadurch immer aggressiver

Krebsbehandlungen schlagen oft zunächst an und verlieren später ihre Wirkung. Wenn Krebs durch sein schnelles Wachstum immer neue DNA-Schäden im eigenen Erbgut erzeugt, verändert sich der Tumor fortlaufend und kann Therapien entkommen. Für Ärzte gehört das zu den größten ungelösten Problemen der Krebsmedizin.

Diese DNA-Schäden entstehen nicht durch Strahlung oder Umweltgifte, sondern im Inneren der Zellen. Krebszellen treiben zentrale Wachstumsgene dauerhaft an. Dieser Dauerbetrieb setzt das Erbgut unter massiven Stress, vergleichbar mit einer Maschine ohne Pause. Je höher die Belastung, desto häufiger entstehen gefährliche Risse in der DNA. Untersucht wurde dieser Mechanismus in einer Studie, veröffentlicht auf einem Preprint-Server.

Krebs treibt Gene in den Dauerbetrieb und erzeugt DNA-Schäden

Tumoren brauchen Tempo. Um sich zu teilen, müssen bestimmte Gene ständig aktiv sein. Dafür nutzt Krebs spezielle Steuerbereiche im Erbgut, sogenannte Super-Enhancer. Sie wirken wie besonders starke Schalter und treiben die Aktivität einzelner Gene auf ein extrem hohes Niveau.

Das dauerhafte Ablesen der Gene setzt die DNA unter starken Stress. Dabei können beide Stränge des Erbmoleküls reißen. Solche Doppelstrangbrüche zählen zu den schwersten DNA-Schäden, die eine Zelle erleiden kann. Sie entstehen nicht zufällig, sondern dort, wo Gene besonders stark beansprucht werden.

Die Brüche traten immer wieder an denselben Genen auf. Diese Gene steuern Zellteilung und Überleben. Werden sie beschädigt und ungenau repariert, verändert sich der Tumor und wird schwerer behandelbar.

Reparaturfehler machen Tumoren anpassungsfähiger

Krebszellen reagieren schnell auf diese Schäden. Sie aktivieren Reparatursysteme, um die Brüche zu schließen. Ohne diese Notmaßnahmen käme die Genproduktion zum Erliegen. „Krebszellen verlassen sich auf Super-Enhancer, um Wachstumsgene auf hoher Geschwindigkeit zu halten. Diese hohe Aktivität setzt die DNA unter echten Stress und erzeugt Bruchstellen, die immer wieder repariert werden müssen“, erklärt Studienleiter Professor Rami Aqeilan.

Diese Reparaturen sichern das Überleben der Zellen, bleiben aber ungenau. Kleine Fehler entstehen fast zwangsläufig. Über Wochen und Monate sammeln sich Veränderungen im Erbgut an. Daraus entwickelt sich genetische Vielfalt innerhalb eines Tumors. Einige Krebszellen werden widerstandsfähiger, andere aggressiver.

Mitautor Osama Hidmi sieht darin zugleich eine Schwachstelle: „Weil Krebszellen auf diese stark belasteten DNA-Bereiche angewiesen sind, könnten sie dort besonders verwundbar sein. Das eröffnet neue Ansatzpunkte für Therapien.“

Wachstum erzeugt Instabilität im Erbgut

Je stärker ein Gen durch Super-Enhancer angetrieben wird, desto häufiger entstehen Brüche. Und je öfter repariert wird, desto größer das Risiko für neue Fehler. Besonders betroffen sind aktive Bereiche des Erbguts, während weniger genutzte Regionen deutlich stabiler bleiben.

Für das Verständnis der Krankheit ist das entscheidend. Krebs verändert sich nicht trotz seines Wachstums, sondern wegen dieses Wachstums. Der eigene Antrieb erzeugt Instabilität. Das bedeutet das konkret:

• Krebszellen erzwingen dauerhaft extrem hohe Genaktivität
• An diesen Stellen entstehen gehäuft gefährliche DNA-Schäden
• Reparaturen sichern das Überleben, fördern aber neue Mutationen

Neue Schwachstellen für Therapien

Tumoren hängen stark von diesen Hochleistungsbereichen ab. Werden Reparaturmechanismen gezielt gestört, gerät die Genproduktion ins Stocken. In den Experimenten sank die Aktivität zentraler Krebs-Gene deutlich, sobald Reparaturwege blockiert wurden.

Statt Krebszellen nur zu zerstören, ließe sich gezielt ihr innerer Stress ausnutzen. Der Krebs bringt sich dann durch sein eigenes Tempo selbst in Bedrängnis.

Kurz zusammengefasst:

• Bei Krebs führt der Dauerbetrieb von Wachstumsgenen zu DNA-Schäden im eigenen Erbgut, verursacht durch inneren Zellstress statt äußere Einflüsse.
• Reparatursysteme schließen diese Brüche zwar schnell, arbeiten aber ungenau, sodass sich mit der Zeit Fehler und Mutationen ansammeln, die Tumoren aggressiver machen und Therapieresistenzen fördern.
• Der Krebs verändert sich deshalb nicht trotz seines Wachstums, sondern wegen seines Wachstums – genau dieser selbst erzeugte Stress eröffnet neue Ansatzpunkte, um Tumoren an ihren empfindlichsten Stellen zu schwächen.

Übrigens: Manche Krebszellen überstehen eine Therapie, indem sie ein eigentlich tödliches Enzym drosseln und so in einen gefährlichen Ruhezustand wechseln, aus dem sie später wieder wachsen können. Wie dieser Überlebensmechanismus Rückfälle vorbereitet und gleichzeitig neue Therapieansätze eröffnet, mehr dazu in unserem Artikel.

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