Krebs
- Clonal evolution, heterogeneity, and resistancenoch nicht geprüft
- Hanahan and Weinberg's hallmarksnoch nicht geprüft
- Oncogenes, tumor suppressors, and metastasisnoch nicht geprüft
- Targeted therapy, immunotherapy, liquid biopsynoch nicht geprüft
Krebs ist eine Krankheit der Evolution im eigenen Körper. Eine normale Zelle sammelt Mutationen in jenen Genen, die Wachstum, Teilung und Zelltod regeln, und wird zur Gründerzelle einer Population, die sich den Steuersignalen des Körpers entzieht: Sie verdrängt ihre Nachbarn, dringt in das angrenzende Gewebe ein und siedelt am Ende an weit entfernten Orten (Metastasierung). Der evolutionäre Rahmen — Peter Nowell beschrieb 1976 den Krebs als klonale Evolution — ordnet die Onkologie seit bald fünfzig Jahren und erklärt nebenbei, warum fast jeder Tumor früher oder später gegen sein Medikament resistent wird. Rund 40 % der Menschen in den Industrieländern erhalten im Lauf ihres Lebens eine Krebsdiagnose, etwa die Hälfte von ihnen stirbt daran.
Die Hallmarks of Cancer von Hanahan und Weinberg (2000, seither zweimal fortgeschrieben) beschreiben den bösartigen Phänotyp als einen überschaubaren Satz erworbener Fähigkeiten. Die Zelle macht sich über aktivierte Onkogene (RAS, MYC, EGFR, HER2) von Wachstumssignalen unabhängig; sie überhört die Wachstumsbremsen, weil ihr die Tumorsuppressoren abhandengekommen sind (TP53, der Wächter des Genoms, ist in etwa der Hälfte aller Krebserkrankungen mutiert); sie entgeht der Apoptose; sie schaltet die Telomerase wieder an und durchbricht so die Grenze der replikativen Seneszenz; sie lässt sich neue Blutgefäße heranwachsen; und sie überschreitet Gewebegrenzen, um sich fern ihres Ursprungs anzusiedeln — auf die Metastasierung gehen rund neunzig Prozent aller Krebstodesfälle zurück. Die Fassung von 2011 nahm den deregulierten Stoffwechsel (den Warburg-Effekt) und die Immunevasion dazu. All das folgt aus der Evolution, die auf eine Zellpopulation wirkt: Die meisten Tumoren brauchen fünf bis zehn Treibermutationen, dazu kommen Tausende von Passagiermutationen.
Diese Lesart durchzieht auch die Therapie. Die Tumorheterogenität — ein einzelner Tumor ist genetisch ein Wald aus Subklonen, den die Einzelzell-Sequenzierung inzwischen sichtbar macht — erklärt, warum zielgerichtete Medikamente zunächst spektakulär anschlagen und dann versagen: Das Medikament selektiert den resistenten Subklon, der in kleiner Zahl bereits vorhanden war. Das Mikromilieu aus Stroma, Immunzellen und Gefäßen entwickelt sich mit dem Tumor gemeinsam weiter. Die Krebsgenom-Atlanten TCGA und ICGC haben die Treiberlandschaft jeder wichtigen Tumorart verzeichnet. Erbliche Syndrome (BRCA1/2, Lynch, Li-Fraumeni) erklären etwa ein Zehntel der Fälle; der Rest tritt sporadisch auf, wobei Karzinogene — Tabak, UV-Licht, ionisierende Strahlung, bestimmte Viren, chronische Entzündung — entweder die Mutationsrate hochtreiben oder die Selektion verschieben.