Als Biotechnologie-Unternehmen forschen wir seit 2012 auf molekularbiologischer Basis an der Diagnostik von Krebserkrankungen. Wir beschäftigen uns mit epigenetischen Markern, mit deren Hilfe wir Krebserkrankungen wie zum Beispiel Gebärmutterhalskrebs bereits in ihren Vorstufen erkennen können. Was sich hinter den Begriffen der „Epigenetik“ und „Epigenetischer Marker“ verbirgt, erklärt der folgende Beitrag.

Epigenetik – Was ist das?

Die Epigenetik beschäftigt sich mit der vererbbaren, genetischen Modifikation der DNA. Diese passiert, ohne dass sich die DNA in ihrer Sequenz ändert. Der Begriff setzt sich aus zwei Teilen zusammen: „epi“ ist griechisch für „dazu“ oder „darüber“ und „Genetik“. Das Fachgebiet beschäftigt sich entsprechend mit der Ebene oberhalb der Genetik. Für unsere Arbeit bedeutet dies, dass wir uns nicht der DNA-Sequenz widmen, die für die Kodierung der Gene entscheidend ist. Vielmehr legen wir unser Augenmerk auf die chemische Veränderung der DNA.

Um zu verstehen, was sich dahinter konkret verbirgt, ist eines wichtig zu wissen: Jeder Mensch besitzt ein Genom, aber viele Epigenome – je nach Zelltyp. Die Epigenome wiederum werden durch die Umwelt, Lebensumstände oder auch Ernährungsgewohnheiten beeinflusst und verändert. Wie Schalter einer Zelle bestimmen sie, welche Gene bzw. Genabschnitte verwendet und welche abgeschaltet werden. So lässt sich beispielsweise erklären, warum eineiige Zwillinge in Nuancen unterschiedlich aussehen. Oder warum nur ein Geschwisterkind eine Krankheit bekommt, obwohl beide genetisch identisch sind. Auf molekularbiologischer Ebene sind dafür sogenannte epigenetische Marker verantwortlich.

Epigenetische Marker zeigen, wann Zellen an- und ausgeknipst werden

Bleiben wir beim Bild des Epigenoms als Schalter, der Teile eines Genoms stumm schaltet. Die epigenetischen Marker sind dann die Markierungen, die den genauen Abschnitt bestimmen. Dies geschieht unter anderem in Form von Methylierungen. Dabei docken kleine Moleküle, sogenannte Methylgruppen, an einen DNA-Strang an. Sie verhindern, dass eine benachbarte Gensequenz abgelesen und in ein Protein übersetzt wird. Der Genabschnitt bleibt stumm.

Epigenetik und Krebs

Bestimmte Ausprägungen der oben beschriebenen epigenetischen Veränderungen können die Funktion von Zellen so umprogrammieren, dass sie sich zu Tumorzellen entwickeln. Auf diese Weise entsteht beispielsweise Gebärmutterhalskrebs.

Hier setzt unsere Forschungsarbeit an. Wir identifizieren epigenetische Marker, die bei Krebserkrankungen auftreten, speziell DNA Methylierungen. Unsere Tests sollen diese Marker möglichst früh nachweisen können. Denn für jede Krebstherapie gilt: Je eher sie ansetzt, desto höher sind die Heilungschancen. Unser erster Diagnostiktest GynTect® basiert auf sechs dieser DNA-Methylierungsmarker. Er wird bereits erfolgreich in der Gebärmutterhalskrebsvorsorge eingesetzt.