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Ionisierende Strahlungen schädigen die DNA und führen zu Krebs: Studie
Frühere Arbeiten zu Krebs hatten gezeigt, dass DNA-Schäden aufgrund von Röntgenstrahlen oft einen molekularen Fingerabdruck, eine sogenannte Mutationssignatur, im Genom einer Krebszelle hinterlassen.
Schädliche Strahlungen von Röntgen-, Gammastrahlen usw. schädigen die DNA und können Krebs verursachen. (Quelle: Thinkstock Images) Eine neuere Forschung identifiziert zwei charakteristische Muster von DNA-Schäden, die durch ionisierende Strahlung bei menschlichen Krebsarten verursacht werden.
Anhand dieser Fingerabdruckmuster können Ärzte nun möglicherweise diagnostizieren, welche Tumore durch Strahlung verursacht wurden und prüfen, ob sie anders behandelt werden sollten.
Die Ergebnisse werden auch helfen zu erklären, wie Strahlung Krebs verursachen kann.
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Ionisierende Strahlung wie Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und radioaktive Partikel können durch DNA-Schädigung Krebs verursachen.
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Wie dies geschieht oder wie viele Tumore durch Strahlenschäden entstehen, ist jedoch nicht bekannt.
Frühere Arbeiten zu Krebs hatten gezeigt, dass DNA-Schäden oft einen molekularen Fingerabdruck, eine sogenannte Mutationssignatur, im Genom einer Krebszelle hinterlassen.
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Die Forscher suchten bei 12 Patienten mit sekundären strahlenbedingten Tumoren nach Mutationssignaturen und verglichen diese mit 319, die keiner Strahlung ausgesetzt waren.
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Peter Campbell, der die Studie leitete, sagte: Um herauszufinden, wie Strahlung Krebs verursachen kann, haben wir die Genome von Krebserkrankungen, die durch Strahlung verursacht wurden, im Vergleich zu spontan entstandenen Tumoren untersucht. Durch den Vergleich der DNA-Sequenzen fanden wir zwei Mutationssignaturen für Strahlenschäden, die unabhängig von der Krebsart waren.
Wir überprüften dann die Befunde mit Prostatakrebs, der einer Strahlung ausgesetzt war oder nicht, und fanden die gleichen beiden Signaturen wieder. Diese Mutationssignaturen helfen uns zu erklären, wie hochenergetische Strahlung die DNA schädigt, fügte er hinzu.
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Eine Mutationssignatur ist eine Deletion, bei der eine kleine Anzahl von DNA-Basen herausgeschnitten wird.
Die zweite wird als balancierte Inversion bezeichnet, bei der die DNA an zwei Stellen geschnitten wird, das Mittelstück sich dreht und in der entgegengesetzten Richtung wieder zusammengefügt wird.
Ausgewogene Inversionen passieren im Körper natürlich nicht, aber hochenergetische Strahlung könnte gleichzeitig für genügend DNA-Brüche sorgen, um dies zu ermöglichen.
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Die Forscher sagten auch, dass ionisierende Strahlung wahrscheinlich alle Arten von Mutationsschäden verursacht, aber hier können wir zwei spezifische Arten von Schäden sehen und ein Gefühl dafür bekommen, was mit der DNA passiert. Strahlungsschauer zerhacken das Genom und verursachen gleichzeitig viel Schaden. Dies scheint den DNA-Reparaturmechanismus in der Zelle zu überfordern, was zu den DNA-Schäden führt, die wir sehen.
Professor Adrienne Flanagan, eine kooperierende Krebsforscherin, sagte: Dies ist das erste Mal, dass Wissenschaftler die Schäden an DNA durch ionisierende Strahlung definieren können. Diese Mutationssignaturen könnten sowohl für einzelne Fälle als auch für Krebsgruppen ein Diagnoseinstrument sein und uns helfen herauszufinden, welche Krebsarten durch Strahlung verursacht werden. Sobald wir dies besser verstehen, können wir untersuchen, ob sie gleich oder anders als andere Krebsarten behandelt werden sollten.
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Die Forschung wurde in Nature Communications veröffentlicht.
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