Neue Ansätze für Tumordiagnostik und -therapie

Für die Entdeckung der microRNA (miRNA) und ihrer Rolle bei der Genregulation wurde in diesem Jahr der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin vergeben, und zwar an die beiden US-Forscher Professor Dr. Victor Ambros und Professor Dr. Gary Ruvkun. Bei miRNA handelt es sich um kleinste, etwa 20 bis 25 Nucleotide lange, einzelsträngige RNA-Moleküle, die nicht für Proteine codieren. Inzwischen sind mehr als 1000 dieser Moleküle bekannt, die im Tier- und Pflanzenreich weit verbreitet und hoch konserviert sind.

Sie werden in mehreren Schritten gebildet: durch Transkription der DNA in vorläufige miRNA, deren Bearbeitung und schließlich Reifung zu funktionaler miRNA. Die Moleküle können ihre Funktion im Zellinnern erfüllen oder quasi als Botenstoffe als exosomale miRNA frei oder in Vesikeln freigesetzt werden. Im ganzen Organismus, auch in Blut und Urin, sind sie zu finden.

MiRNA-Moleküle können die Aktivität von Genen regulieren – und zwar im großen Stil: Sie beeinflussen etwa 60 Prozent der Protein-codierenden Gene im menschlichen Genom. Entsprechend spielen sie eine entscheidende Rolle bei Zellwachstum, -differenzierung, -entwicklung und Apoptose. Fallen sie aus, kann das zu Erkrankungen führen, vor allem auch zu Krebs.

»Seit der Entdeckung der Identität und der klinischen Funktionen von miRNA wurde in den letzten Jahrzehnten die Rolle von miRNA bei Krebs aktiv untersucht.« Das berichteten die Professoren Taewan Kim von der Shenzhen Universität, China, und Carlo M. Croce von der Ohio State University, USA, 2023 im Fachjournal »Experimental & Molecular Medicine«. Dem Übersichtsartikel zufolge gebe es zahlreiche Belege dafür, dass miRNA-Moleküle bei den meisten Krebsarten zentrale Faktoren sind. Ein erster Hinweis stammt aus dem Jahr 2002. Damals fanden Forschende heraus, dass bei chronischer lymphatischer Leukämie (CLL) häufig eine Genregion fehlt, die zwei Tumorsuppressor-miRNA, nämlich miR-15 und miR-16, enthält.

Inzwischen ist bekannt, dass eine große Gruppe von miRNA-Molekülen häufig bei Krebs oder ausschließlich bei bestimmten Krebsarten dysreguliert sind, also fehlen oder zu stark gebildet werden. Daher gelten miRNA-Moleküle als gute Kandidaten für Biomarker für die Diagnose und Prognose von Krebs.

Während einige miRNA-Moleküle Tumorwachstum und Entartung fördern, haben viele auch tumorunterdrückende Funktionen. MiRNA kommt somit auch als mögliches Targets für Therapeutika infrage. »Derzeit laufen verschiedene klinische Studien zur Onkologie, in denen miRNA für Screening, Diagnose und Medikamententests eingesetzt werden«, heißt es in dem Review.