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Was ist Epigenetik?

„Epigenetik“ ist ein Sammelbegriff, der all diejenigen Vorgänge einschließt, die es Körperzellen ermöglichen auf äußerliche, also z.B. Umwelteinflüsse zu reagieren. Eine solche Reaktion einer Zelle kann z.B. in einer veränderte Ablesung der Erbsubstanz und Umsetzung (Genexpression) in die Proteinprodukte bestehen. Interessanterweise kann ein neues Ableseprogramm auf Tochterzellen weitergegeben, also innerhalb eines Gewebes vererbt werden, aber auch bei Bedarf rückgängig gemacht werden. Die Weitergabe der Information des Ablese und Umsetzungsprogramms wird dabei auch mittels chemischer Markierung der DNA gewährleistet, die durch das Anheften kleiner Molekülgruppen, den sog. Methylresten erfolgt. Diese Methylierung findet in der Regel an bestimmten Markierungsstellen statt und kann dann die Expression des betroffenen Gens beeinflussen.

Ein gutes Beispiel für die Wichtigkeit epigenetischer Prozesse in der Biologie lässt sich an Hand von Honigbienen anführen. So verursacht die Umstellung der Ernährung von Bienenlarven auf „Gele royal“ bekanntermaßen das Heranwachsen von Bienenköniginnen an Stelle der bei normaler Ernährung entstehenden Arbeiterinnen. Der Ausgangsorganismus ist in beiden Fällen genetisch d.h. in Bezug auf die Erbinformation die als Sequenz in der DNA festgeschrieben ähnlich, trotzdem kann ein Organismus mit auffällig unterschiedlicher Erscheinung und Fähigkeiten, die dieser zudem bis zu seinem Tod aufrecht erhalten kann, erzeugt werden. Wie man heute weiß, sind hierfür die von außen durch die spezifische Ernährung verursachten epigenetischen Veränderungen verantwortlich.

Was kann die Epigenetik für die Uro-Onkologie leisten?

Für die Tumorbiologie war es von höchstem Interesse als eine Vielzahl von Studien in den letzten Jahren nachweisen konnte, dass neben genetischen Änderungen, wie z.B. den Genmutationen sehr oft auch epigenetische Änderungen in Tumorzellen nachweisbar sind. Nachfolgende Arbeiten haben dann gezeigt, dass auch Prostata-, Nierenzell- und Harnblasenkarzinome solche Veränderungen mit großer Häufigkeit zeigen.

Eine zentrale Frage für die translationale Forschung ist nun, ob epigenetische Markierungen in nutzbare Informationen für den Patienten übersetzt werden können (translationale Medizin) und somit in der Zukunft zur Verbesserung von Diagnose, Prognose oder dem Therapieansprechen beitragen könnte.

Unsere Projekte im Einzelnen:

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