Einer Gruppe von Forschern aus Brasilien und Frankreich ist es gelungen, Marker zu entdecken, die durch Sonneneinstrahlung im Genom von Menschen entstehen, die an Hautmelanomen leiden. Ein in Nature Communications veröffentlichter Artikel über die Studie bietet auch ein neues Verständnis für andere Melanome, die nicht durch die Auswirkungen ultravioletter (UV) Strahlung verursacht werden.
Wir fanden heraus, dass einige der Veränderungen Indikatoren für das Überleben des Patienten waren. Dank dieser Marker in der DNA konnten wir vorhersagen, ob eine Person mehr oder weniger überlebenswahrscheinlich ist.“
Anna Luiza Silva Almeida Vicente, Erstautorin
Die Studie wurde während ihrer Doktorarbeit am Hospital de Amor durchgeführt, wie das Krebskrankenhaus von Barretos im Bundesstaat São Paulo (Brasilien) heute heißt.
Vicente führte einen Teil der Analyse während eines Forschungspraktikums bei der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) in Lyon, Frankreich, mit einem Stipendium von FAPESP durch.
Die Studie, an der Forscher des IARC teilnahmen, enthüllte die molekularen Merkmale, die auf Aggressivität hinweisen und als Leitfaden für die Behandlung dienen können.
Bei einem der analysierten Melanome handelte es sich um kutane Melanome, bei denen ein Subtyp mit Sonneneinstrahlung assoziiert ist und ein anderer nicht mit UV-Licht in Zusammenhang steht. Diese Tumoren kommen vor allem bei weißen Menschen vor und befallen vor allem sonnenexponierte Hautpartien.
Ein kleiner Teil der Proben stammte von akralem Melanom, das keinen Zusammenhang mit UV-Licht hat, der häufigste Typ bei Menschen mit dunklerer Haut ist und sich an den Handflächen und Fußsohlen sowie unter den Nägeln bildet. Zum akralen Melanom gibt es wenig Forschung. Die meisten Studien konzentrieren sich auf die Bevölkerung Europas und der USA.
„Es gibt verschiedene Melanom-Subtypen. Sie können alle aggressiv sein, aber bei manchen kommt Aggressivität häufiger vor. Es gibt histologische Merkmale, die unter dem Mikroskop identifiziert werden, und genetische Merkmale, von denen einige bekannt sind und als Leitfaden für die Behandlung herangezogen werden.“ In diesem Bereich wird ein neuer Weg eröffnet, der epigenetisch ist und das Vorhandensein von Sonnenlicht berücksichtigt, das zu Veränderungen führt, die nicht die DNA-Sequenz betreffen [i.e. genetic mutations]sondern darauf, wie es exprimiert wird und Proteine kodiert, die für das normale Funktionieren des Organismus wichtig sind“, sagte Vinicius de Lima Vazquez, Geschäftsführer des Instituts für Bildung und Forschung des Hospital de Amor und vorletzter Autor des Artikels.
Molekulare Informationen
Epigenetische Veränderungen sind auf Umweltfaktoren zurückzuführen. Sie sind reversibel und verändern die DNA-Sequenz nicht, um Mutationen zu verursachen. Sie können jedoch die Art und Weise verändern, wie der Körper sie liest, und sie können vererbbar sein.
In der Studie verwendeten die Forscher mehrere Techniken, um die DNA-Methylierung zu analysieren, eine epigenetische Veränderung, die eine biochemische Veränderung beinhaltet, bei der durch die Wirkung von Enzymen dem DNA-Molekül Methylgruppen hinzugefügt werden.
Die DNA-Methylierung ist ein notwendiger Prozess, kann jedoch zu Zellstörungen und Krebs führen, wenn sie aufgrund äußerer Faktoren, wie beispielsweise übermäßiger Einwirkung von UV-Licht, fehlreguliert wird.
Die Forscher analysierten 112 kutane Melanomproben und 21 akrale Melanomproben. Erstere wurden vom Hospital de Amor und einer internationalen Datenbank gesammelt, die hauptsächlich europäische und US-amerikanische Patienten repräsentiert. Alle akralen Melanomproben stammten aus dem Barretos-Krankenhaus.
Die Analyse der methylierten DNA zeigte, dass kutane Melanome, die nicht mit Sonnenlichteinwirkung in Zusammenhang stehen, akralen Melanomen (die nicht durch UV-Strahlung beeinflusst werden und häufiger bei Menschen mit dunkler Haut auftreten) viel ähnlicher sind als Hautmelanomen, die mit übermäßiger UV-Lichteinwirkung einhergehen .
Diese Ergebnisse wurden durch die Überlebensraten bestätigt, die bei Patienten mit akralen und kutanen Melanomen, die nicht mit Sonnenlicht in Zusammenhang standen, niedriger waren als bei Patienten mit kutanen Melanomen, die mit UV-Licht verbunden waren.
„Wir kamen zu dem Schluss, dass diese beiden Tumoren, die nicht mit der Sonneneinstrahlung in Zusammenhang stehen, histologisch als unterschiedliche Subtypen klassifiziert werden konnten, aber vom Standpunkt der Methylierung aus molekular sehr ähnlich waren und auch niedrigere Überlebensraten aufwiesen. Dies ist ein wichtiger Teil der Studie und könnte eine klinische Bedeutung haben.“ Auswirkungen in der Zukunft haben“, sagte Vicente, der derzeit als Postdoktorand an der University of California, San Francisco (UCSF) in den USA forscht.
Ein weiterer Befund, der die Aufmerksamkeit der Forscher auf sich zog, war, dass Mutationen in den Genen BRAF, NRAS und NF1 bei den meisten akralen Melanomen nicht beobachtet wurden, obwohl sie bei kutanen Melanomen häufig vorkommen.
Darüber hinaus waren 28,6 % der akralen Melanompatienten Schwarze, während nur 5,6 % der kutanen Melanomproben aus dem Hospital de Amor von Patienten mit dunkler Haut stammten.
Laut Vazquez schreiten einige Behandlungen für andere Krebsarten dahingehend voran, molekulare Informationen mit der Prognose zu verknüpfen und Patienten zu identifizieren, die besser auf die verfügbaren Therapien ansprechen. Dies ist eines der Ziele der Untersuchung von Hauttumoren.
„Mehr Informationen dieser Art über Melanome werden für die Verwendung in der täglichen Medizin benötigt. Studien wie diese weisen auf neue Forschungslinien hin, die erforscht werden müssen, und ebnen den Weg für eine personalisiertere Behandlung“, sagte er.
Quelle:
São Paulo Forschungsstiftung (FAPESP)
Referenz:
Vicente, ALSA, et al. (2022) Kutane und akrale Melanom-Kreuz-OMICs zeigen prognostische Krebstreiber im Zusammenhang mit Pathobiologie und UV-Exposition. Naturkommunikation. doi.org/10.1038/s41467-022-31488-w.
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