Telomeraseaktivität in Tumoren

Mediziner und Biologen „drückten Schulbank“

Eine Gruppe von Pathologen, Endokrinologen und Naturwissenschaftlern aus mehreren Universitäten Deutschlands traf sich am letzten Märzwochenende im Magdeburger Institut für Pathologie, um Fragen der Zellalterung und der Unsterblichkeit von Tumorzellen zu diskutieren.

Die chromosomalen Enden des Menschen, die Telomere, sind etwa 15 Kilobasen lang und bestehen aus einer Aneinanderreihung kurzer repetitiver Sequenzen (den telomerspezifischen Hexameren). Diese spielen eine entscheidende Rolle für die Stabilität der Chromosomen. Bei jeder Zellteilung geht an allen Chromosomenenden eine geringe Menge an DNA-Sequenzen verloren. Die Telomerlänge funktioniert wie eine mitotische Uhr, die sorgfältig die Zellteilungen zählt und bei Erreichen einer kritischen Telomerlänge einen Zellteilungsstop in den Zellen signalisiert. Alternde Zellen zeigen eine erhöhte Mutationsrate und zahlreiche chromosomale Veränderungen. Sie sterben ab. Tumorzellen können sich aber ungehindert teilen, ohne eine kritische Telomerlänge zu erreichen. Verantwortlich für die Stabilisierung der Telomeren ist ein Enzym, die Telomerase, die die de novo Synthese neuer Sequenzen an den chromosomalen Enden katalysiert. In der letzten Zeit wurde in zahlreichen bösartigen Tumoren tatsächlich Telomeraseaktivität nachgewiesen, während die gutartigen Tumoren im wesentlichen telomerase-negativ waren. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird Telomeraseaktivität sogar als diagnostischer und prognostischer „Tumormarker“ diskutiert. In dieser Situation stellt die systematische Untersuchung der Telomeraseaktivität in unterschiedlichen Tumorentitäten eine Herausforderung für die molekularbiologisch onkologische Grundlagenforschung dar.

Nichtradioaktiver Nachweis

Das molekularpathologische Labor des Instituts für Pathologie beschäftigt sich schon längere Zeit mit dem Problem der Telomeraseaktivitätsbestimmung in Weichgewebstumoren und Knochentumoren. Die Methode, die bisher vorzugsweise radioaktiv und in Agarosegelen durchgeführt wurde, konnte hier weiterentwickelt werden. Der Nachweis erfolgt nichtradioaktiv über einen fluoreszenz-markierten Ansatz. Unter Verwendung des TRAP-Assays (Telomeric Repeat Amplification Protocol der Firma ONCOR) werden die Telomersequenzen mittels Polymerasekettenreaktion (PCR) amplifiziert und direkt auf einem automatischen Fluoreszenzsequenzer über einen Laser detektiert.

Der Workshop vermittelte den Kursteilnehmern in Form eines Praktikums grundlegende Arbeitstechniken. Potentielle Fehlerquellen bei der PCR bis hin zur eindeutigen Interpretation der Ergebnisse wurden diskutiert. In Übersichtsvorträgen wurde das theoretische Grundwissen vermittelt. So konnte u.a. Dr. Cornelia Epplen von der Molekularen Humangenetik der Ruhr-Universität in Bochum als Gastrednerin begrüßt werden.

Der Workshop war eine gelungene Veranstaltung, bei der eine Reihe neuer Kooperationen zwischen den Fakultäten ins Leben gerufen wurden. Nicht zuletzt unterstreicht die Resonanz dieses Workshops über die Grenzen Magdeburgs hinaus, wieder einmal das hervorragende Wissenschaftsprofil unserer Medizinischen Fakultät.
Dr. Regine Schneider-Stock