26.04.2022 - University of Cambridge

Studie hilft, Krebsverursacher ausfindig zu machen

Größte Studie mit Daten aus der Sequenzierung ganzer Genome offenbart einen "Schatz" an Hinweisen auf Krebsursachen

Die DNA-Analyse von Tausenden von Tumoren von NHS-Patienten hat eine "Schatzkiste" von Hinweisen auf die Ursachen von Krebs gefunden, wobei genetische Mutationen eine persönliche Geschichte der Schäden und Reparaturprozesse liefern, die jeder Patient durchlaufen hat.

In der größten Studie dieser Art analysierte ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Professor Serena Nik-Zainal von den Cambridge University Hospitals (CUH) und der Universität Cambridge das gesamte Erbgut bzw. die gesamten Genomsequenzen von mehr als 12 000 Krebspatienten des NHS.

Aufgrund der riesigen Datenmenge, die die Ganzgenomsequenzierung liefert, konnten die Forscher Muster in der Krebs-DNA - oder "Mutationssignaturen" - aufspüren, die Aufschluss darüber geben, ob ein Patient in der Vergangenheit umweltbedingten Krebsursachen wie Rauchen oder UV-Licht ausgesetzt war oder interne, zelluläre Fehlfunktionen aufweist.

Das Team konnte außerdem 58 neue Mutationssignaturen ausfindig machen, was darauf hindeutet, dass es weitere Ursachen für Krebs gibt, die wir noch nicht vollständig verstehen.

Die Genomdaten wurden vom 100.000 Genomes Project zur Verfügung gestellt, einer England-weiten klinischen Forschungsinitiative zur Sequenzierung von 100.000 vollständigen Genomen von etwa 85.000 Patienten, die von seltenen Krankheiten oder Krebs betroffen sind.

Dr. Andrea Degasperi, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Cambridge und Erstautor, sagte: "Die Sequenzierung des gesamten Genoms gibt uns ein Gesamtbild aller Mutationen, die zur Krebserkrankung einer Person beigetragen haben. Mit Tausenden von Mutationen pro Krebs haben wir eine beispiellose Möglichkeit, nach Gemeinsamkeiten und Unterschieden zwischen NHS-Patienten zu suchen, und dabei haben wir 58 neue Mutationssignaturen aufgedeckt und unser Wissen über Krebs erweitert."

Serena Nik-Zainal, Professorin für genomische Medizin und Bioinformatik an der Universität Cambridge und ehrenamtliche Beraterin für klinische Genetik am CUH, sagte: "Es ist wichtig, Mutationssignaturen zu identifizieren, weil sie wie Fingerabdrücke an einem Tatort sind - sie helfen, die Schuldigen an Krebs zu finden. Einige Mutationssignaturen haben klinische oder behandlungsrelevante Auswirkungen - sie können Anomalien aufzeigen, gegen die bestimmte Medikamente eingesetzt werden können, oder sie können auf eine potenzielle Achillesferse" bei einzelnen Krebsarten hinweisen.

"Dank der großzügigen Spende von Proben von Patienten und Klinikern aus ganz England konnten wir eine forensische Analyse von über 12.000 NHS-Krebsgenomen durchführen. Außerdem haben wir FitMS entwickelt, ein computergestütztes Instrument, das Wissenschaftlern und Klinikern helfen soll, alte und neue Mutationssignaturen bei Krebspatienten zu identifizieren, um die Krebsbehandlung effektiver zu gestalten."

Michelle Mitchell, Geschäftsführerin von Cancer Research UK, sagte: "Diese Studie zeigt, wie aussagekräftig Ganzgenom-Sequenzierungstests sein können, wenn es darum geht, Hinweise darauf zu erhalten, wie sich der Krebs entwickelt hat, wie er sich verhalten wird und welche Behandlungsoptionen am besten geeignet sind. Es ist fantastisch, dass die im Rahmen des NHS 100.000 Genomes Project gewonnenen Erkenntnisse innerhalb des NHS genutzt werden können, um die Behandlung und Pflege von Menschen mit Krebs zu verbessern."

Professor Matt Brown, wissenschaftlicher Leiter von Genomics England, sagte: "Mutationssignaturen sind ein Beispiel für die Nutzung des vollen Potenzials von WGS. Wir hoffen, dass wir die in dieser Studie gefundenen Mutationshinweise nutzen und sie auf unsere Patientenpopulation anwenden können, um letztlich die Diagnose und Behandlung von Krebspatienten zu verbessern."

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