Das TP53-Gen ist ein Gen, das bei vielen Krebsarten mutiert ist. Es ist die häufigste Genmutation, die in Krebszellen gefunden wird. Als Tumorsuppressorgen kodiert TP53 für ein Protein, das die Entwicklung und das Wachstum von Tumoren hemmt. Dieses Gen wird als „Wächter des Genoms“ bezeichnet. Wenn es inaktiviert ist, kann es auch eine Rolle bei der Persistenz, dem Wachstum und der Ausbreitung eines sich entwickelnden Krebses spielen.
Das TP53-Gen oder seine Proteine werden auch als Tumorprotein TP53, zelluläres Tumorantigen TP53, Phosphoprotein TP53, Antigen NY-CO-13 oder Transformations-verwandtes Protein 53 bezeichnet.
Im Folgenden erfahren Sie mehr über die Funktionen von TP53, wie es die Entstehung von Krebs verhindert, wie es geschädigt werden kann und welche Therapien helfen können, seine Wirkung
Inhaltsverzeichnis
Funktion des TP53-Gens
Es gibt zwei Arten von Genen, die bei der Entstehung und dem Wachstum von Krebs wichtig sind: Onkogene und Tumorsuppressorgene. Am häufigsten ist eine Ansammlung von Mutationen sowohl in Onkogenen als auch in Tumorsuppressorgenen für die Entstehung von Krebs verantwortlich.
Onkogene vs. Tumorsuppressorgene
Onkogene entstehen, wenn normale, im Körper vorhandene Gene (Proto-Onkogene) mutieren, wodurch sie aktiviert (dauerhaft eingeschaltet) werden. Diese Gene kodieren für Proteine, die die Zellteilung steuern. Ihre Aktivierung kann man sich als analog zu dem feststeckenden Gaspedal in einem Auto vorstellen.
Tumorsuppressorgene hingegen kodieren Proteine, die beschädigte DNA reparieren (damit eine Zelle nicht zu einer Krebszelle werden kann) oder zum Tod (programmierter Zelltod oder Apoptose) von Zellen führen, die nicht repariert werden können (damit sie nicht zu einer Krebszelle werden können). Sie können auch andere Funktionen haben, die für das Krebswachstum wichtig sind, wie z. B. eine Rolle bei der Regulierung der Zellteilung oder der Angiogenese (dem Wachstum neuer Blutgefäße zur Versorgung eines Tumors). Um die obige Analogie zu verwenden, kann man sich Tumorsuppressorgene als die Bremsen eines Autos vorstellen.
Tumorsuppressorgene, die vielen Menschen bekannt sind, sind die BRCA-Gene. -Genmutationen stehen bekanntermaßen mit der Entwicklung von Brustkrebs und anderen Tumoren in Zusammenhang.2
Wie das TP53-Gen Krebs vorbeugt
TP53 ist ein Protein, dessen Hauptfunktion darin besteht, DNA zu reparieren, um zu verhindern, dass veränderte DNA an Tochterzellen weitergegeben wird. Wenn der Schaden an der DNA zu groß ist, um repariert zu werden, signalisieren TP53-Proteine den Zellen, einen programmierten Zelltod (Apoptose) zu durchlaufen.
Funktionsgewinn
Das TP53-Gen ist bei etwa 50 % der Krebszellen mutiert, aber zusätzlich zu seiner Rolle bei der Tumorunterdrückung können Krebszellen selbst Wege finden, das Gen zu inaktivieren und zu verändern, was zu neuen Funktionen führt, die das Wachstum eines Krebses unterstützen. Diese werden als „Gain-of-Functions“ bezeichnet. Einige dieser Gain-of-Functions können sein:
- Resistenzen gegen Krebsmedikamente erzeugen
- Regulierung des Stoffwechsels (um Krebszellen einen Vorteil gegenüber normalen Zellen zu verschaffen)
- Förderung der Ausbreitung des Tumors (Metastasen)
- Förderung des Tumorwachstums
- Hemmung der Apoptose von Krebszellen
- Induzieren genomischer Instabilität
- Erleichterung der Angiogenese
Eine Analogie zur Beschreibung des TP53-Gens
Eine sehr vereinfachte Art, das TP53-Gen zu betrachten, wäre, sich selbst als das TP53-Gen vorzustellen und einen Klempner als eines der Proteine, die Sie steuern können. Wenn Sie ein Wasserleck haben und „ordnungsgemäß funktionieren“, könnten Sie den Klempner anrufen. Der Klempner könnte dann zu Ihnen nach Hause kommen und entweder den undichten Wasserhahn reparieren oder Sie könnten ihn komplett entfernen, um das Wasserleck zu stoppen. Wenn Sie nicht in der Lage wären, den Anruf zu tätigen (analog zu einem fehlerhaften TP53-Gen), würde der Klempner nicht gerufen und das Leck würde weiterhin bestehen (analog zu sich teilenden Krebszellen). Außerdem könnten Sie das Wasser nicht abstellen, was schließlich zu einer Überschwemmung Ihres Hauses führen würde.
Wenn Ihr Haus einmal überflutet ist, kann der Wasserhahn ein Eigenleben entwickeln: Sie können ihn nicht mehr abdrehen, andere Klempner kommen nicht mehr in die Nähe, der Wasserfluss wird schneller und es entstehen neue undichte Rohre rund um Ihr Haus, darunter auch einige, die nicht einmal mit dem ursprünglichen undichten Wasserhahn verbunden sind.
TP53-Genmutationen
Eine Mutation im TP53-Gen (auf Chromosom 17) ist die häufigste Mutation in Krebszellen und kommt bei über 50 % aller Krebserkrankungen vor. Es gibt zwei Haupttypen von Genmutationen: Keimbahnmutationen und somatische Mutationen.
Keimbahn- vs. somatische Mutationen
Keimbahnmutationen (vererbbare Mutationen) sind die Art von Mutationen, die Menschen beunruhigen können, wenn sie sich fragen, ob sie eine genetische Veranlagung für Krebs haben. Die Mutationen sind von Geburt an vorhanden und betreffen jede Zelle im Körper. Mittlerweile sind genetische Tests verfügbar, die auf mehrere Keimbahnmutationen prüfen, die das Krebsrisiko erhöhen, wie zum Beispiel mutierte BRCA-Gene. Keimbahnmutationen im TP53-Gen sind selten und stehen im Zusammenhang mit einem bestimmten Krebssyndrom, dem sogenannten Li-Fraumeni-Syndrom.
Menschen mit Li-Fraumeni-Syndrom erkranken häufig im Kindes- oder Jugendalter an Krebs und die Keimbahnmutation ist mit einem hohen lebenslangen Risiko für Krebserkrankungen wie Brustkrebs, Knochenkrebs, Muskelkrebs und anderen verbunden.
Somatische Mutationen (erworbene Mutationen) sind nicht von Geburt an vorhanden, sondern entstehen im Prozess der Umwandlung einer Zelle in eine Krebszelle. Sie sind nur in dem mit dem Krebs assoziierten Zelltyp vorhanden (wie z. B. Lungenkrebszellen), nicht aber in anderen Zellen des Körpers. Somatische oder erworbene Mutationen sind bei weitem die häufigste Art von Mutation, die mit Krebs assoziiert wird.
Wie das TP53-Gen beschädigt (inaktiviert) werden kann
Das TP53-Gen kann durch krebserregende Stoffe in der Umwelt (Karzinogene) wie Tabakrauch , ultraviolettes Licht und die chemische Aristolochiasäure (bei Blasenkrebs) beschädigt (mutiert) werden. Oft ist das Toxin, das zur Mutation führt, jedoch unbekannt.
Was passiert, wenn das TP53-Gen inaktiviert wird?
Wenn das Gen inaktiviert ist, kodiert es nicht mehr für die Proteine, die zu den oben genannten Funktionen führen. Wenn also eine andere Form von DNA-Schaden in einer anderen Region des Genoms auftritt, wird der Schaden nicht repariert und kann zur Entstehung von Krebs führen.
Krebs und TP53-Genmutationen
Mutationen des TP53-Gens sind bei etwa 50 % aller Krebserkrankungen vorhanden, kommen aber bei manchen Arten häufiger vor als bei anderen. Mutationen im TP53-Gen sind eine der größten Herausforderungen bei der Krebsbehandlung, da diese Gene die Stabilität des Genoms aufrechterhalten. Bei einem funktionierenden TP53-Gen können weitere Mutationen auftreten, die sowohl das Wachstum eines Krebses fördern als auch eine Resistenz gegen Behandlungen hervorrufen.
Mit TP53-Genmutationen assoziierte Krebsarten
Es gibt eine Vielzahl von Krebsarten, die mit Mutationen im TP53-Gen in Zusammenhang stehen. Einige davon sind:
- Blasenkrebs
- Brustkrebs (bei etwa 20 bis 40 Prozent aller Brustkrebserkrankungen ist das TP53-Gen mutiert)
- Hirntumore (verschiedene Arten)
- Cholangiokarzinom
- Plattenepithelkarzinom im Kopf- und Halsbereich
- Leberkrebs
- Lungenkrebs (das TP53-Gen ist bei den meisten kleinzelligen Lungenkrebsarten mutiert)
- Dickdarmkrebs
- Osteosarkom (Knochenkrebs) und Myosarkom (Muskelkrebs)
- Eierstockkrebs
- Adrenocorticol-Karzinom
Einmal mutiert, immer mutiert? Das TP53-Gen im Visier
Aufgrund der großen Bedeutung, die TP53-Mutationen bei Krebs spielen, suchen Forscher nach Möglichkeiten, das Gen zu reaktivieren. Obwohl die Wissenschaft sehr komplex ist, macht sie Fortschritte, und kleine Moleküle, sogenannte MDMX-Inhibitoren, werden derzeit in klinischen Studien an Menschen mit Blutkrebs getestet.
Dies ist ein Bereich, in dem in Zukunft auch Ernährungsansätze genutzt werden könnten. Im Gegensatz zur Strategie hinter den erwähnten kleinen Molekülen (die die Bindung von MDM2 an TP53 hemmen) können Phytonährstoffe in einigen pflanzlichen Lebensmitteln die MDM2-Expression direkt reduzieren. Im Labor wurde festgestellt, dass eine Reihe von Naturprodukten die Expression verändert , wobei das jeweilige Naturprodukt bei verschiedenen Krebsarten wirken soll. Beispiele sind das Flavonoid Genistein bei Prostata- und Brustkrebs, Melatonin bei Brustkrebs und Curcumin (ein Bestandteil des Gewürzes Kurkuma) bei Prostata-, Lungen- und Brustkrebs.
Ein Wort von Health Life Guide
Das TP53-Gen ist ein Gen, das, wenn es mutiert, bei vielen Krebsarten eine große Rolle spielt. Versuche, das Gen zu reaktivieren, waren schwierig, aber die Wissenschaft hat den Punkt erreicht, an dem in frühen klinischen Studien Medikamente untersucht werden, die seine Funktion beeinflussen könnten. Darüber hinaus könnten diejenigen, die eine gesunde Ernährung für Krebspatienten propagieren, durch aktuelle Studien zu Naturprodukten und der Funktion des TP53-Gens ermutigt werden. Allerdings sind die Beweise noch lange nicht so weit, dass Forscher Ernährungsempfehlungen geben würden.
Es ist auch wichtig, bei diesen Naturprodukten Vorsicht walten zu lassen. Es ist noch nicht lange her, dass Forscher, nachdem sie herausgefunden hatten, dass Menschen, die sich reich an Beta-Carotin-haltigen Lebensmitteln ernährten, ein geringeres Risiko für Lungenkrebs hatten, die möglichen Auswirkungen von Beta-Carotin-Nahrungsergänzungsmitteln auf das Risiko untersuchten. Im Gegensatz zu dem verringerten Risiko bei Beta-Carotin in der Nahrung war Beta-Carotin in Form von Nahrungsergänzungsmitteln jedoch mit einem erhöhten Risiko für die Erkrankung verbunden.