20.2: Krebserkrankungen entstehen durch somatische Mutationen in einer einzelnen Zelle

Krebs entsteht durch Mutationen in den kritischen Genen, die es gesunden Zellen ermöglichen, sich der Zellzyklusregulation zu entziehen und die Fähigkeit zu erlangen, sich unbegrenzt zu vermehren. Obwohl Krebs aus einem einzigen Mutationsereignis in einer der Originalzellen stammt, schreitet er fort, wenn die mutierten Zelllinien immer mehr Mutationen annehmen und schließlich bösartig werden. Zum Beispiel entwickelt sich die chronische myeloische Leukämie (CML) zunächst als nicht-tödliche Zunahme der weißen Blutkörperchen, die über mehrere Jahre hinweg schrittweise zunimmt, bevor sie zu einer tödlichen Erkrankung wird.

Mutationen im Genom können durch Fehler bei der DNA-Replikation oder DNA-Schäden durch Karzinogene entstehen – Wirkstoffe, die krebserregende Mutationen im Gen auslösen können. Solche Mutationen können entweder eine Punktmutation sein; Zum Beispiel führt die Exposition gegenüber dem Karzinogen Aristolochiasäure zu Substitutionen von A-T-Basen. Bei den Mutationen kann es sich auch um Indels, großflächige chromosomale Deletionen und Translokationen handeln, wie sie bei den BRCA1- und BRCA2-Genmutationen bei Brustkrebs zu sehen sind. Die CML-Zellen haben das Philadelphia-Chromosom, wobei ein Teil des Chromosomenabschnitts zwischen den Chromosomen 9 und 22 transloziert ist.

Die Evolution von Krebszellen aus normalen Zellen wird als Beispiel für die darwinistische Evolution beschrieben, bei der jede krebskritische Mutation auf natürliche Weise selektiert und in der Population fixiert wird. Die Entwicklung von Krebs erfordert in der Regel eine beträchtliche Anzahl unabhängiger, seltener genetischer Mutationen und epigenetischer Veränderungen in der Abstammungslinie einer einzelnen Zelle. Dies könnte der Grund für die erhöhte Inzidenz von Krebs in Abhängigkeit vom Alter sein. Zum Beispiel beträgt das mittlere Alter für die Diagnose von Brustkrebs bei Patientinnen 61 Jahre; Bei Darmkrebs sind es 68 Jahre, bei Lungenkrebs 70 Jahre.