Genomische Instabilität
Englisch: genomic instability; chromosomal instability (CIN)
Definition
Genomische Instabilität bezeichnet eine erhöhte Rate an Veränderungen im Erbgut einer Zelle, die zu strukturellen und funktionellen Abweichungen der Chromosomen führen. Diese Instabilität ist ein entscheidender Faktor bei der Entstehung vieler Krankheiten, insbesondere von Krebserkrankungen.
Hintergrund
Eine genomische Instabilität stellt in Körperzellen des ausgewachsenen Organismus eher die Ausnahme bzw. eine pathologische Situation dar. In der frühen menschlichen Embryogenese tritt sie jedoch häufig auf, was sich in der hohen Rate an Embryonen mit chromosomalen Mosaiken widerspiegelt. Eine mögliche Ursache hierfür ist eventuell eine relaxierte Zellzykluskontrolle in frühen Zellteilungsstadien.
Auslöser
Genomische Instabilität kann durch verschiedene Mechanismen entstehen:
- Defekte in der DNA-Reparatur (Mutationen in Reparatur-Genen wie BRCA1, MLH1 oder ATM)
- Fehlfunktionen der Zellzykluskontrolle (Mutationen in Tumorsuppressorgenen wie p53 oder RB1)
- Telomerverkürzung
- Aneuploidie
Derartige Änderungen können sporadisch auftreten, aber auch durch Strahlung, chemische Substanzen oder oxidativen Stress bedingt sein. Im Verlauf kommt es zur Anhäufung weiterer Mutationen sowie zu Einzel- und Doppelstrangbrüchen in der DNA.
Klinische Relevanz
Genomische Instabilität ist ein charakteristisches Merkmal von Tumorzellen. Sie trägt zur Entstehung und Progression von Krebs bei. Ein typisches Beispiel ist das Lynch-Syndrom (hereditäres nicht-polypöses kolorektales Karzinom), das durch Mutationen in DNA-Reparaturgenen wie MLH1 und MSH2 gekennzeichnet ist. Diese Mutationen führen zu einer erhöhten Anfälligkeit für die Entstehung multipler Krebserkrankungen bereits im jungen Lebensalter.
Neben Krebs wird genomische Instabilität auch mit anderen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter: