Forscher decken Ursachen für aggressiven Knochenkrebs auf

Osteosarkom ist eine Art aggressiver Knochenkrebs, der am häufigsten Kinder und junge Erwachsene im Alter zwischen 10 und 20 Jahren in Zeiten schnellen Knochenwachstums befällt. Obwohl selten, hat die Erkrankung erhebliche Auswirkungen auf junge Menschen und ihre Familien, da die Behandlung eine Operation oder Amputation erforderlich machen kann. Der Krebs kann sich auch auf andere Organe ausbreiten, am häufigsten auf die Lunge. Da Osteosarkom genomisch so komplex ist, war es schwierig zu identifizieren, welche genetischen Mutationen die Krankheit verursachen. Daher gab es in den letzten 40 Jahren kaum Fortschritte bei den Behandlungsmöglichkeiten.

Neue Forschungsergebnisse, die in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht wurden , lösen das Rätsel der genomischen Umstrukturierungen, die die aggressive Entwicklung und Evolution von Osteosarkomtumoren verursachen. Durch die Analyse der größten Sammlung vollständiger Genomdaten von Osteosarkompatienten entdeckten die Forscher einen neuen Mutationsmechanismus namens Verlust-Translokations-Amplifikations-(LTA)-Chromothripsis, der bei etwa 50 % der Fälle hochgradiger Osteosarkome auftritt.

Dieses Ergebnis erklärt die einzigartige Biologie, die diesen Tumortyp so aggressiv macht, und die hohe genomische Instabilität, die bei Osteosarkom-Krebszellen beobachtet wird. Die Studie präsentiert auch einen prognostischen Biomarker – eine biologische Eigenschaft von Krebszellen, die helfen kann, den Ausgang des Patienten vorherzusagen – der verwendet werden könnte, um den wahrscheinlichen Verlauf der Krankheit vorherzusagen.

In dieser Studie wurden mehrere Regionen jedes Osteosarkomtumors mithilfe der Sequenzierung langer Leseabschnitte analysiert. Dieser Ansatz war entscheidend für die Identifizierung des LTA-Chromothyripsis-Mechanismus und für die Entdeckung, dass in Krebszellen neu angeordnete Chromosomen mit fortschreitendem Krebs weitere Anomalien entwickeln. Dadurch können Tumore einer Behandlung entgehen. 

Die Forscher analysierten außerdem Daten zur Sequenzierung des gesamten Genoms von über 5.300 Tumoren verschiedener Krebsarten. Durch diese umfassendere Analyse stellten die Forscher fest, dass sehr komplexe Chromosomenanomalien bei verschiedenen Krebsarten entstehen, weil von Chromothripsis betroffene Chromosomen sehr instabil sind. Diese Erkenntnis hat erhebliche Auswirkungen auf die Behandlung verschiedener Krebsarten und legt nahe, dass die genomische Instabilität komplexer Chromosomen, die bei der Entwicklung von Osteosarkomen beobachtet wird, auch für andere Krebsarten relevant ist.

„Unsere zusätzliche Analyse verschiedener Tumorarten hat gezeigt, dass Chromosomen, die von komplexen genomischen Umlagerungen betroffen sind, auch bei anderen Krebsarten häufig und instabil sind“, sagte Jose Espejo Valle-Inclan, Co-Erstautor der Studie und ehemaliger Postdoktorand am EMBL-EBI, derzeit Gruppenleiter am Botton-Champalimaud Pancreatic Cancer Centre. „Dies hat enorme Auswirkungen auf unser allgemeines Verständnis der Krebsentstehung und unterstreicht die Bedeutung von Investitionen in Studien, die diese Mechanismen erforschen.“