Genetische Prädisposition im Bereich der Onkologie

Jedes DNA-Molekül im Körper trägt Zehntausende von Genen. Bestimmte Merkmale dieser Gene bestimmen Hautton, Größe und Haarfarbe. Aber das ist noch nicht alles. Die genetische Ausstattung eines Individuums enthält auch andere entscheidende Merkmale. Einige dieser Merkmale können sich unter bestimmten Umständen nachteilig auf die allgemeine Gesundheit und das Wohlbefinden auswirken. Ein Arzt kann dies als erbliche Veranlagung bezeichnen. Die Kenntnis der eigenen erblichen Krankheitsanfälligkeit kann dazu beitragen, Krankheiten zu vermeiden und möglicherweise Auswirkungen auf zukünftige Generationen zu haben. Viele sind der Meinung, dass eine genetische Veranlagung definitiv dazu führen würde, irgendwann in der Zukunft eine Krankheit zu entwickeln. Dies ist jedoch nicht der Fall.

Genetische Prädisposition bedeutet einfach eine Wahrscheinlichkeit oder erhöhte Wahrscheinlichkeit, aufgrund einer oder mehrerer genetischer Varianten eine Krankheit zu entwickeln. Die Krankheitsgeschichte in der Familie ist ein einfaches Beispiel für Krankheiten, die sich aufgrund genetischer Prädisposition entwickeln. Im Laufe der Zeit werden genetische Varianten an die Nachkommen weitergegeben. Diese können gelegentlich von den typischen Genen eines gesunden Menschen abweichen. Es kommt häufig vor, dass ein oder mehrere Verwandte dieselbe Krankheit oder dasselbe Leiden haben. Eine genetische Prädisposition garantiert nicht, dass eine Person die Krankheit bekommt. Externe Faktoren sind für die Auslösung der Krankheit verantwortlich. Zahlreiche Krankheiten und Leiden sind mit einer erblichen Veranlagung verbunden. Zu mehreren bösartigen Erkrankungen gehören Diabetes, Fettleibigkeit, Herzkrankheiten, Asthma, Zöliakie und andere Leiden. Darüber hinaus haben Forscher die Genetik mit Autismus, Sucht und psychischen Erkrankungen in Verbindung gebracht. Normalerweise gibt es einen externen Auslöser, wie eine Veränderung der Ernährung, der Umwelt, Rauchen, hormonelle Veränderungen oder eine schwere Krankheit. Ein Familienmitglied erkrankt, während das andere aufgrund äußerer Umstände nicht erkrankt.

Die meisten Menschen sind sich ihrer erblichen Anfälligkeit nicht bewusst, bis eine schwere Krankheit ausbricht. Die Tatsache, dass Familienmitglieder krank sind, könnte andere auf eine Idee gebracht haben. Das Vorhandensein bestimmter Gene kann mithilfe eines gängigen genetischen Tests festgestellt werden. Ein Arzt könnte sich nach der Familiengeschichte eines Patienten erkundigen. Eine Person mit einer genetischen Veranlagung oder genetischen Anfälligkeit für Krebs hat aufgrund ihrer Gene ein höheres Risiko, an der Krankheit zu erkranken. Es ist keine Garantie dafür, dass Sie die Krankheit entwickeln, selbst wenn Sie genetisch anfällig für eine bestimmte Krebsart sind. Darüber hinaus gibt es unterschiedliche Risikograde, wobei einige Personen ein sehr hohes Risiko haben, an Krebs zu erkranken, und andere nur ein geringfügig höheres Risiko haben. Etwa 10 % der Krebserkrankungen werden als erblich bedingt angesehen, während der Einfluss erblicher Faktoren je nach Krebsart unterschiedlich ist.

Data Bridge Market Research analysiert, dass der Markt für Krebsdiagnostik bis zum Jahr 2029 voraussichtlich einen Wert von 28,21 Milliarden USD erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7,29 % während des Prognosezeitraums entspricht. Der Anstieg der Krebsfälle bietet dem Markt Wachstumschancen.

Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-cancer-diagnostics-market

Genetische Prädisposition ist multifaktoriell bedingt

Mutationen in Tumorsuppressorgenen sind für die erbliche Anfälligkeit verantwortlich. Tumorsuppressorgene kodieren für Proteine, die DNA-Schäden reparieren. Der Körper behebt häufig DNA-Schäden oder entfernt abweichende Zellen, wenn diese in einer Zelle auftreten. Wenn die Mutationen (genetische Veränderungen) nicht korrigiert werden, kann sich eine Krebszelle entwickeln. Man geht davon aus, dass die meisten Krebserkrankungen multifaktoriell sind, was bedeutet, dass mehrere Variablen (genetische, umweltbedingte, Lebensstil-, medizinische und andere) das Risiko entweder erhöhen oder verringern können.

Krebs kann entstehen, wenn genetische Veränderungen die Entwicklung und Ausbreitung Ihrer Zellen beeinflussen. Die meisten DNA-Veränderungen, die zu Krebs führen, treten in Genen auf, also in Teilen der DNA, die die Anweisungen zur Erzeugung von Proteinen oder spezieller RNA wie Mikro-RNA enthalten. Manche DNA-Veränderungen erhöhen beispielsweise die Anzahl der Proteine, die Zellen anweisen, weiter zu wachsen. Die Menge der Proteine, die Zellen mitteilen, wann sie aufhören sollen zu wachsen, wird durch zusätzliche DNA-Veränderungen verringert. Darüber hinaus stoppen manche DNA-Veränderungen die Proteine, die verletzte Zellen anweisen, sich selbst zu zerstören. Verschiedene genetische Veränderungen können Krebs verursachen. Eine Art von Genveränderung, die als DNA-Mutation oder genetische Variante bezeichnet wird, ist eine Änderung des DNA-Codes, ähnlich einem Tippfehler in der DNA-Buchstabenfolge.

Einige Variationen verändern nur ein einzelnes Nukleotid oder einen DNA-Buchstaben. Es ist möglich, dass ein Nukleotid fehlt oder ein anderes seinen Platz einnimmt. Sie sind als Punktmutationen bekannt. Beispielsweise weist das KRAS-Gen bei etwa 5 % der Krebspatienten eine Punktmutation auf, die den DNA-Buchstaben G in den Buchstaben A ändert. Ein KRAS-Protein, das abnorm ist und Zellen ständig anweist, sich auszudehnen, ist das Ergebnis dieser Ein-Buchstaben-Mutation. Darüber hinaus kann das Umordnen, Löschen oder Kopieren von DNA-Segmenten – manchmal extrem groß – genetische Veränderungen bei Krebs verursachen. Man nennt sie Chromosomenumordnungen.

Laut Forschern muss mehr als eine DNA-Veränderung auftreten, damit eine gesunde Zelle Krebs entwickelt. Darüber hinaus werden die meisten bösartigen Erkrankungen durch durchschnittlich sechs Mutationen und nicht nur durch eine verursacht. Diese Mutationen können sich im Laufe der Zeit und als Folge verschiedener Einflüsse entwickeln. Die Feststellung, ob eine Person eine erbliche Anfälligkeit für Krebs hat, kann unter manchen Umständen relativ einfach sein, unter anderen jedoch schwieriger. Nachfolgend finden Sie eine ausführliche Diskussion dazu:

Familiengeschichte

Man ist wahrscheinlich in größerer Gefahr, wenn man mit einem engeren Familienmitglied zusammen ist (z. B. einem Verwandten ersten Grades). Verwandte ersten Grades sind: Eltern, Geschwister und Kinder. Großeltern, Tanten, Onkel, Nichten, Neffen und Halbgeschwister sind Beispiele für Verwandte zweiten Grades. Cousins ​​ersten Grades, Urgroßeltern und Urenkel gelten alle als Verwandte dritten Grades. Einige Muster sind alarmierend:

• Dieselbe Krebsart bei drei oder mehr Familienmitgliedern
• Kombinationen bestimmter Krebsarten, wie z. B. eine Brustkrebs- und eine Bauchspeicheldrüsenkrebsüberlebende auf derselben Seite, können auf eine BRCA2-Genmutation hinweisen.
• Ein naher Verwandter, bei dem in jungen Jahren Krebs diagnostiziert wurde

Bei der Erörterung der Familiengeschichte ist es wichtig, zwischen erworbenen und erblichen Mutationen zu unterscheiden. Heute werden einige Krebsarten genetisch getestet, um zu sehen, ob maßgeschneiderte Medikamente wirken könnten. Mutationen wie die im EGFR-Gen bei Lungenkrebs oder im BRAF-Gen bei Melanomen sind ausnahmslos erworbene Mutationen. Diese Mutationen können nicht an zukünftige Generationen weitergegeben werden, da sie nur in bösartigen Zellen auftreten.

Krebsbedenken: Alter und Geschlecht

Eine genetische Veranlagung führt dazu, dass Krebs früher als gewöhnlich auftritt. So ist es beispielsweise wahrscheinlicher, dass Brustkrebs bei jungen Frauen (unter 30 bis 40) eine genetische Ursache hat. Im Vergleich zu Brustkrebs bei Frauen ist die Wahrscheinlichkeit, dass Brustkrebs bei Männern durch eine erbliche Veranlagung verursacht wird, wesentlich höher. Krebs tritt nicht oft in Familien auf, obwohl einige Kinder, die daran erkranken, eine erbliche Anfälligkeit haben. 8,3 % der Jugendlichen in einer Studie aus dem Jahr 2015 mit mehr als 1000 Krebspatienten wiesen prädisponierende Genveränderungen auf. Allerdings hatten nur 40 % der Kinder mit Genanomalien eine Krebsvorgeschichte in ihren Familien.

Data Bridge Market Research analysiert, dass der Markt für Brustkrebsgene der Klasse 1 (BRCA1) und Brustkrebsgene der Klasse 2 (BRCA2) im Jahr 2021 einen Wert von 5,149 Milliarden US-Dollar hatte und bis 2029 voraussichtlich 10,34 Milliarden US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9,10 % während des Prognosezeitraums 2022 bis 2029 entspricht.

Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-brca1-and-brca2-genes-market

Multiple Tumoren und seltene Krebsarten

In einer Studie aus dem Jahr 2018 war die Wahrscheinlichkeit, dass Personen mit mehreren Primärtumoren abweichende Krebsprädispositionsgene (zwei oder mehr unabhängige Krebsarten) hatten, höher. Krebsprädispositionsgene wurden bei einem Drittel der Personen mit zwei primären Malignomen vor dem 60. Lebensjahr oder drei Primärtumoren vor dem 70. Lebensjahr entdeckt. Es wird angenommen, dass mindestens die Hälfte dieser Anomalien bei der herkömmlichen gezielten Sequenzierung, die bei dieser gründlichen Gesamtgenomsequenzierung verwendet wird, unbemerkt geblieben wäre. Bei Personen, die ungewöhnliche Krebsarten wie Retinoblastom oder bestimmte endokrine Tumoren bekommen, ist die Wahrscheinlichkeit einer genetischen Prädisposition höher.

Data Bridge Market Research analysiert, dass der Markt für Krebstumorprofile im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 12,75 % aufweisen wird. Dies deutet darauf hin, dass der Marktwert, der im Jahr 2021 9,35 Milliarden USD betrug, bis 2029 auf 24,44 Milliarden USD ansteigen wird.

Weitere Informationen zur Studie finden Sie unter: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-cancer-tumor-profiling-market

Genetische Tests und Genom-Editierung im Bereich der Onkologie

Was wäre, wenn man eine genetische Krankheit verhindern oder Krankheiten wie Leukämie behandeln könnte? Würden Sie das tun? Früher schienen derartige Themen der Science-Fiction vorbehalten zu sein. Doch dank der rasanten Fortschritte in der Gentechnik in den letzten 70 Jahren sind sie heute durchaus möglich. Seit der Entdeckung der DNA-Struktur in den 1950er Jahren haben Genetiker erstaunlich schnelle Fortschritte gemacht. Das erste gentechnisch veränderte Medikament, Insulin, das zur Behandlung von Diabetes eingesetzt wird, wurde 1982 entwickelt, und die ersten Studien zur Gentherapie beim Menschen begannen 1990. Das menschliche Genom kann heute effizienter sequenziert werden als je zuvor.

Abb. 1: Die sinkenden Kosten der Sequenzierung

Genetische Tests sind eine Art genetischer Technologie, die bereits verfügbar ist. Dabei werden Tests durchgeführt, um die Genvarianten zu bestimmen, die Sie geerbt haben. Sie können für eine Vielzahl von Dingen verwendet werden, einschließlich der Identifizierung seltener Krankheiten und der Nutzung kommerzieller Dienste, die Ihnen Ihre Familiengeschichte oder medizinische Informationen liefern. Ein schnell wachsendes Gebiet hilft uns jedoch dabei, die Auswirkungen unserer Gene auf unser Leben besser zu verstehen, indem die DNA einer großen Anzahl von Menschen analysiert wird. Dies könnte es einfacher machen, Medikamente zu entwickeln, die die genetische Zusammensetzung jedes Patienten berücksichtigen. In Großbritannien werden genetische Tests beispielsweise auf folgende Weise durchgeführt:

• Patienten geben Blutproben ab, die entweder zur Analyse des gesamten genetischen Codes des Patienten oder eines oder mehrerer Gene verwendet werden können, die mit einer bestimmten Krankheit in Zusammenhang stehen.
• Obwohl es mittlerweile einige Tests für bestimmte Gene gibt, die sofort durchgeführt werden können, werden diese normalerweise in einem Labor durchgeführt.
• Normalerweise wird nur eine kleine Anzahl von Genen untersucht. Es gibt jedoch auch Techniken, die das gesamte Genom analysieren und jeden einzelnen DNA-Buchstaben analysieren. Das 100.000-Genome-Projekt, das sich auf Krebs und seltene Erkrankungen konzentriert, ist eines davon.

Genomtests und Genomeditierung bieten enorme Fortschritte gegenüber der konventionellen Wissenschaft

Da die Genomeditierung Krebszellen für Laborexperimente genetisch verändern kann, hat sie sich für Krebsforscher zu einem wirksamen Werkzeug entwickelt, da sie viel schneller Ergebnisse liefert. 83 % der Befragten befürworteten die Anwendung der Genomeditierung zur Behandlung von Patienten mit schweren, derzeit unheilbaren Krankheiten. Das Thema Genomeditierung ist umstritten. Wir „spielen Gott“ und gehen damit für manche Menschen und Anwendungen zu weit. Es wirft auch Fragen zur Zugänglichkeit (wäre es für jeden kostenlos verfügbar?) und Regulierung (wer überwacht seine Verwendung?) auf. Andere, insbesondere Personen mit Erkrankungen, die andernfalls tödlich verlaufen könnten, finden, dass die Vorteile die Gefahren überwiegen. Da die Genomeditierung Krebszellen für Laborexperimente genetisch verändern kann, hat sie sich für Krebsforscher zu einem wirksamen Werkzeug entwickelt, da sie viel schneller Ergebnisse liefert.

Die Genomeditierung beschränkt sich nicht auf die Bearbeitung des Genoms von Erwachsenen und Kindern. Auch das embryonale Genom kann verändert werden. Diese Bearbeitung, die sogenannte Keimbahnbearbeitung, wird auf embryonaler Ebene durchgeführt, was bedeutet, dass die Veränderung dauerhaft und möglicherweise vererbt wäre. In Großbritannien und den USA ist es derzeit gesetzlich verboten, einen genetisch veränderten Embryo in die Gebärmutter einer Frau einzupflanzen; daher kann dieses Verfahren nicht angewendet werden, es sei denn, die Gesetzgebung wird geändert. Wissenschaftler haben erklärt, dass vor einer Änderung des Gesetzes weitaus mehr stichhaltige Beweise dafür erforderlich sind, ob die Behandlung sicher und wirksam ist, sowie eine umfassende öffentliche Debatte. Befürworter der Genomeditierung behaupten, dass die Behandlung genetischer Störungen bei Embryonen das Leiden lindert und die Kosten für das gesamte Gesundheitssystem senken kann. Die Gegner sagen, dass dies den Respekt vor Vielfalt verringern und mehr Druck auf Rassen und ethnische Gruppen ausüben würde, die Merkmale aufweisen, die mit „Störungen“ in Verbindung stehen. Glauben Sie, dass die Genomeditierung klinisch und nicht nur für die Forschung zur Behandlung von Embryonen eingesetzt werden sollte, die anfällig für Erbkrankheiten sind? Da Eltern, die eine vererbte genetische Krankheit nicht an ihre Nachkommen weitergeben möchten, andere Möglichkeiten zur Verfügung stehen, ist dies für manche Menschen inakzeptabel. Dieser Behauptung zufolge sollte die Genomeditierung nur als letzte Option eingesetzt werden. Zu diesen anderen Möglichkeiten gehören:

• Adoptiveltern haben die Möglichkeit. Oder sie könnten einen gespendeten Embryo verwenden, der genetisch nicht mit ihnen verwandt ist.
• Nach einer IVF ist es möglich, Embryonen auf defekte Genvarianten zu prüfen und nur solche in die Gebärmutter der Frau einzupflanzen, die nicht zu einer genetischen Störung führen.
• Einige Erbkrankheiten sind behandelbar. Patienten mit Kardiomyopathie können beispielsweise beobachtet werden, man kann ihnen raten, übermäßige körperliche Betätigung zu vermeiden, und ihnen Medikamente zur Kontrolle ihrer Herzfrequenz verabreichen.

Fazit: Der Silberstreifen der genetischen Veranlagung

Es kann beunruhigend sein, herauszufinden, dass Sie eine genetische Veranlagung für eine Krankheit wie Krebs haben, aber es hat auch Vorteile, sich Ihres Risikos bewusst zu sein. Sie können sich über die Symptome einer Krankheit informieren, wenn bei Ihnen ein höheres Risiko besteht, daran zu erkranken, und Ihr Arzt kann Sie auf frühe Anzeichen untersuchen. Wenn Sie wachsam wären, hätten Sie möglicherweise eine bessere Chance, eine Krankheit wie Krebs zu überleben, da sie möglicherweise früher erkannt wird. Krebsprädispositionsgene sind solche, bei denen Keimbahnmutationen ein stark oder mäßig erhöhtes Risiko für die Entwicklung von Krebs verursachen. Mehr als 100 dieser Gene wurden entdeckt und bieten bedeutende wissenschaftliche Erkenntnisse in verschiedenen Bereichen, einschließlich der Mechanismen der Krebsentstehung. Darüber hinaus hat die praktische Anwendung von Krebsprädispositionsgenen die Krebsdiagnose, optimale Behandlung und Prävention erheblich beeinflusst. Jüngste revolutionäre Entwicklungen in der DNA-Sequenzierung bergen die Aussicht auf zahlreiche weitere Entdeckungen von Krebsprädispositionsgenen sowie umfangreichere und vielfältigere klinische Anwendungen.

Es besteht jedoch eine erhebliche Chance für falsche Schlussfolgerungen und unsachgemäße klinische Anwendungen. Daher ist ein vorsichtiges Vorgehen erforderlich, um das Potenzial der Krebsprädispositionsgene für Forschung und Medizin auszuschöpfen. Wenn Sie eine genetische Veränderung geerbt haben, die Ihr Krebsrisiko erhöht, können mehrere genetische Tests dies aufdecken. Normalerweise wird für diese Untersuchung eine kleine Menge Blut verwendet, gelegentlich können aber auch Speichel, Zellen in der Wange oder Hautzellen verwendet werden. Genetische Tests auf Krebsrisiko sind nicht für jeden notwendig. Sie können mit Hilfe Ihres Arztes oder anderer medizinischer Fachkräfte entscheiden, ob Sie sich auf genetische Anomalien testen lassen sollten, die Ihr Krebsrisiko erhöhen. Sie werden wahrscheinlich fragen, ob Ihre persönliche oder familiäre Krankengeschichte ungewöhnliche Muster aufweist, wie z. B. Krebs in jungem Alter oder mehrere Verwandte, die an derselben Krebsart erkrankt sind.

Wenn Ihr Arzt Ihnen zu einem genetischen Test rät, kann es hilfreich sein, die möglichen Risiken, Vorteile und Nachteile eines genetischen Tests in Ihrer Situation mit einem genetischen Berater zu besprechen. Nach dem Test kann Ihnen ein genetischer Berater, ein Arzt oder ein anderer medizinischer Experte mit genetischer Ausbildung dabei helfen, die Auswirkungen der Testergebnisse für Sie und Ihre Familie zu verstehen. Obwohl es möglich ist, einen genetischen Test für zu Hause selbst zu bestellen, sind diese Verfahren mit mehreren Einschränkungen verbunden und werden normalerweise nicht empfohlen, um festzustellen, ob Sie eine genetische Veränderung geerbt haben, die Ihr Krebsrisiko erhöht.