Ist Krebs der Preis für’s hohe Alter?

Mit jeder Zellteilung altern die Zelle und der Mensch

Die biologische Uhr tickt: Mit jeder Teilung altern die meisten Körperzellen. Sie verlieren irgendwann ihre Wachstumsfähigkeit und gehen schließlich zu Grunde. Nicht zuletzt auf diese Weise wird die Lebenszeit des Menschen reguliert. Die Verantwortung liegt bei den Trägern der Erbinformation, den Chromosomen. Diese werden an ihren Enden durch Telomere geschützt. Mit zunehmender Häufigkeit der Zellteilungen verkürzen sich die Telomere jedoch zusehends. Die Chromosomen werden dadurch instabil, das Zellwachstum hört irgendwann auf. Wissenschaftler in Hannover wollen jetzt untersuchen, inwieweit die verkürzten Telomere eine Ursache für die Entstehung von Krebs sein können. Die Ergebnisse könnten die Häufung von Tumorerkrankungen im Alter begründen. Denn: Je älter die Menschen werden, desto instabiler sind ihre Chromosomen. Die Deutsche Krebshilfe unterstützt die Arbeitsgruppe über einen Zeitraum von zwei Jahren mit rund 220.000 Euro.

Die Erbinformation (DNA) des Menschen liegt in jedem Zellkern auf insgesamt 23 Chromosomenpaaren. Die Chromosomen übernehmen für die DNA sowohl Schutz- als auch Trägerfunktionen. Ähnlich wie Plastikhülsen an den Enden eines Schnürsenkels bewahren die Telomere die Enden eines Chromosoms vor Schäden. In den meisten Körperzellen führen die Telomere Buch, wie viele Vermehrungsrunden eine Zelle durchläuft. Nach 40 bis 60 Teilungen ist bei den meisten Zellen Schluss. Denn: Mit jeder Runde verkürzen sich die Telomere um ein kleines Stück. Sind sie auf eine kritische Länge geschrumpft, hört das Zellwachstum auf. Bei extrem kurzen Telomeren endet der Vorgang für die Zelle oftmals tödlich. Mit diesem als Zellalterung bezeichneten Prozess geht die natürliche Regulierung der Lebenszeit einher: Je älter die Zellen werden, desto älter wird auch der Mensch.

Doch die Alterung der Zellen hat auch eine Instabilität der Chromosomen zur Folge: Die DNA-Träger zerbrechen oder verschmelzen miteinander. Das dadurch entstehende genetische Chaos könnte die Initialzündung für Tumorentwicklung sein. Dr. Karl Lenhard Rudolph und seine Arbeitsgruppe untersuchen jetzt, ob die verkürzten Telomere das Risiko erhöhen, an Krebs zu erkranken. Die Ergebnisse der Wissenschaftler aus der Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie vom Zentrum für Innere Medizin und Dermatologie der Medizinischen Hochschule Hannover könnten die Häufung von Krebserkrankungen im Alter begründen. Der Mensch wird immer älter; heute liegt die durchschnittliche Lebenserwartung bei 77 Jahren – noch 1950 wurden die Menschen nicht älter als 67 Jahre. Doch je älter der Mensch, desto größer ist auch die Anzahl seiner Zellen, deren Chromosomen instabil sind. Somit steigt die Zahl der Zellen, die entarten können.

Bestätigt sich die Instabilitäts-Theorie als mögliche Krebsursache, wollen die Forscher im Anschluss einen neuen Therapieansatz unter die Lupe nehmen: „Wir wollen versuchen, mit dem Eiweiß Telomerase die Stabilität der Chromosomen zu erhalten“, so Dr. Rudolph. Das Enzym ergänzt die verkürzten Telomere nach jeder Verdopplungsrunde. Das Zählwerk für Zellteilungen ist damit ausgeschaltet. Natürlicherweise ist die Telomerase in Keimbahnzellen und in Stammzellen aktiv. Diese Zellen können sich ein Leben lang unbegrenzt teilen. In allen anderen gesunden Körperzellen ist das Enzym inaktiv. Doch mit dem neuen Therapieansatz geht auch eine Gefahr einher: Sind die behandelten Zellen bereits bösartig verändert, könnte die Telomerase die unbegrenzte Vervielfältigung der Krebszellen ankurbeln. Denn: In 80 Prozent aller menschlichen Tumorzellen ist das Enzym aktiv. Projektleiter Rudolph: „In unserem Versuchsmodell wollen wir bei Chromosomen-Instabilität sowohl den Nutzen als auch die Gefahr einer Telomerase-Gentherapie untersuchen.“