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- Krebsforschung:
Bayerische Forschungsstiftung fördert FAU-Projekt zum Verständnis
der Krebsentstehung
Riskante Reaktion mit der Erbsubstanz
- Krebserzeugende Chemikalien, denen der
Mensch in der Umwelt oder am Arbeitsplatz ausgesetzt ist, bedrohen
die Gesundheit ungleich mehr als andere chemische Substanzen.
Sie reagieren mit der Erbsubstanz, der DNA, und setzen so das
unkontrollierte Zellwachstum in Gang. Neue gerätetechnische
Entwicklungen machen es nun möglich, die Reaktionsprodukte
von Chemikalien mit dem Erbgut zu erfassen und damit das Krebsrisiko
des einzelnen zu bestimmen. Die Bayerische Forschungsstiftung
hat dem Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin
(Direktor: Prof. Dr. Hans Drexler) an der Universität Erlangen-Nürnberg
ein derartiges Großgerät zur Verfügung gestellt
und damit die Möglichkeit geschaffen, solche "DNA-Addukte"
in menschlichen Körperflüssigkeiten zu bestimmen.
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- Entsteht eine bösartige Erkrankung -
die mehr als jeden 4. Menschen im Lauf seines Lebens bedroht
- durch Chemikalien, so verwandelt oft erst der Organismus selbst
den Auslöser enzymatisch in eine krebserzeugende Verbindung.
Andere Enzymgruppen vermitteln die Bindung dieser Stoffe an körpereigene
Substanzen, die mit dem Urin ausgeschieden werden können.
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- Die Erforschung des menschlichen Erbgutes
hat gezeigt, daß die zahlreichen Enzyme von Mensch zu Mensch
unterschiedlich aktiv sein können. Deshalb reagieren bei
gleicher Einwirkung nicht alle Exponierten mit der typischen
Krankheit; zum Beispiel erkranken Zigarettenraucher nicht zwangsläufig
an Lungenkrebs. Für viele Stoffwechselwege stehen dem Organismus
mehrere Enzymsysteme zur Verfügung, die alle unterschiedlich
aktiv sein können. Zusammenhänge zwischen Einwirkungen
und Erkrankungen sind also sehr schwer zu erkennen, weil einzelne
Menschen extreme, nicht faßbare Überempfindlichkeiten
aufweisen können, die unter Umständen trotz scheinbar
geringer Expositionen eine Erkrankung auslösen.
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- Genetisches Screening wenig sinnvoll
- Die vollständige Aufklärung aller
hier relevanten Enzymsysteme ist noch lange nicht möglich.
Wird die Aktivität einzelner Enzyme - beispielsweise durch
ein genetisches Screening - bewertet, so besteht einerseits die
Gefahr, die Bedeutung eines Enzyms erheblich zu überschätzen,
etwa wenn alternative Stoffwechselwege nicht bekannt sind. Andererseits
darf nicht vergessen werden, daß jede Methode fehlerbehaftet
ist (sogenannte falsch positive und falsch negative Befunde).
Der Vorhersagewert dieser Untersuchungsverfahren für das
Erkrankungsrisiko ist daher meist viel schlechter als allgemein
angenommen. In der Praxis bedeutet dies, daß Personen gar
nicht so selten mit fehlerhaften Bewertungen der Ergebnisse einer
genetischen Untersuchung konfrontiert werden. Eine solche "Vorsorgeuntersuchung"
erscheint daher, unabhängig von den begründeten ethischen
Bedenken, wenig sinnvoll.
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- In der Arbeitsmedizin versucht man deshalb
seit geraumer Zeit, nicht die einwirkende Substanz selbst oder
die genetische Veranlagung zu untersuchen, sondern die durch
eine Exposition ausgelösten biologischen Effekte im Organismus.
So kann die Gesamtsituation erfaßt werden, also die Aufnahme
über die Lungen, die Haut und den Magen-Darm-Trakt, der
entsprechend der Enzymausstattung variierende Stoffwechsel, die
Ausscheidung und die Reparaturkapazität des Organismus.
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- Für die Einwirkung krebserzeugender
Stoffe ist dabei das Erbgut von besonderem Interesse. Da das
gesamte Erbgut in jeder Zelle vorhanden ist, untersuchte man
in der Vergangenheit bevorzugt leicht zugängliches biologisches
Material wie das Blut. Ungelöst ist allerdings nach wie
vor die Frage, ob und in welcher Weise die so gewonnenen Erkenntnisse
auf andere Organe übertragbar sind. Krebserzeugende Substanzen
entfalten ihre Wirkung in der Regel in einem bestimmten Organ:
Rauchen führt zu Lungenkrebs, Schimmelpilzgifte verursachen
Leberkrebs, Benzol bewirkt Blutkrebs, und Alkohol zieht Mundboden-
und Speiseröhrenkrebs nach sich.
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- Belastung in der Gesamtheit erfaßbar
- Am Erlanger Institut für Arbeits-, Sozial-
und Umweltmedizin wird nun versucht, geringste Mengen veränderten
Erbgutes in Blut bzw. in Harn zu erfassen. So wird es erstmals
möglich, die Belastung des Organismus durch krebserzeugende
Chemikalien ganzheitlich zu erfassen und daraus auf das Risiko
zu schließen, an Krebs zu erkranken. In den Meßergebnissen
schlagen sich berufliche und außerberufliche Belastungen
ebenso nieder wie persönliches Verhalten und die individuelle
Enzymausstattung.
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- Eine unabdingbare Voraussetzung dafür
steht dem Institut jetzt zur Verfügung: ein Großgerät
der instrumentellen chemischen Analytik, der sogenannten HPLC-MS-MS,
einer Kopplung der Hochdruckflüssigkeitschromatographie
mit drei in Reihe geschalteten massenspektrometrischen Separatoren.
Diese analytische Methode ist zwar schon länger bekannt,
aber erst jetzt durch neueste Geräte und Techniken für
Untersuchungen im größeren Umfang einsetzbar. Dank
der Unterstützung der Bayerischen Forschungsstiftung wird
die chemisch-analytische Abteilung des Erlanger Instituts ihre
weltweit führende Stellung im Biological Monitoring, dem
Nachweis von Gefahrstoffen oder Effekten im biologischen Material,
nicht nur sichern, sondern weiter ausbauen können.
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- Mittels neuer Verfahren sollen die wichtigsten
organischen Umweltkarzinogene - wie kondensierte aromatische
Kohlenwasserstoffe (PAK), Benzol etc. - und deren Stoffwechselprodukte
in menschlichen Körperflüssigkeiten bestimmt werden,
wobei das Augenmerk auf den DNA-Addukten dieser Stoffe liegt.
Das Projekt wird entsprechend den Förderrichtlinien der
Stiftung zusammen mit einem aufstrebenden biotechnologischen
Unternehmen durchgeführt. Die Firma Recipe in München
soll die vom Institut erarbeiteten Verfahren zur Marktreife weiterentwickeln.
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- · Kontakt:
Prof. Dr. Hans Drexler, Prof. Dr. Jürgen Angerer
Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin
Schillerstraße 25/29, 91054 Erlangen
Tel.: 09131/85 -22374, Fax: 09131/85 -22317
E-Mail: Hans.Drexler@rzmail.uni-erlangen.de
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- Mediendienst FORSCHUNG Nr. 578 vom 29.8.2000
Sachgebiet Öffentlichkeitsarbeit (Pressestelle)
pressestelle@zuv.uni-erlangen.de
Stand 30.8.2000