The World of Molecular Biology exhibit

Das Pan-Cancer Project

Krebs ist eine Erkrankung des Genoms. Ein Tumor entsteht, wenn eine Anhäufung von Fehlern in der DNA zu einem unbegrenzten Wachstum von Zellen führt. Einige DNA-Fehler sind erblich bedingt, während viele andere im Laufe des Lebens aufgrund von Umweltfaktoren, persönlichen Lebensstil-Entscheidungen oder einfach durch Zufall entstehen. Im Rahmen des internationalen Pan-Cancer-Projekts wurden 2600 Krebsgenome untersucht, die 38 verschiedene Krebsarten abdecken, wobei riesige Datenmengen und erstaunliche neue Erkenntnisse über die Krankheit gewonnen wurden.

Frühere Studien konzentrierten sich auf die 1 % der DNA, die für Proteine kodieren. Das sind die Gene. Im Rahmen des Pan-Cancer-Projekts wurden die verbleibenden 99 % des Genoms, einschließlich der Schlüsselregionen, die Gene ein- und ausschalten, sehr viel genauer untersucht.


Krebs

Das Pan-Cancer-Projekt ist die bisher umfassendste Untersuchung des gesamten Genoms von Krebserkrankungen. Die Daten und Techniken des Projekts werden in den kommenden Jahrzehnten zu weiteren Erkenntnisse über Krebs führen. Eine bahnbrechende Errungenschaft des Projekts war die Sequenzierung des Genoms von Tumorbiopsien einzelner Patient*innen und die anschließende Kartierung des Verlaufs von Mutationen, die während der Tumorentwicklung auftraten. Einige dieser genetischen Fehler traten Jahre oder sogar Jahrzehnte vor der Krebsdiagnose auf. Solche Roadmaps ermöglichen ein viel besseres Verständnis der spezifischen erblichen, umweltbedingten, lebensstilbedingten und zufälligen Faktoren, die zu Krebs führen.


Big Data

Das Pan-Cancer-Projekt gibt Wissenschaftler*innen die Daten und Instrumente für die weitere Erforschung von Krebserkrankungen auf genetischer Ebene an die Hand. Das Projekt macht die Rohdaten der DNA-Sequenzierung, Software für die Krebsgenomanalyse und interaktive Websites zugänglich mit deren Hilfe die Projektdaten weitergehend untersucht werden können. Teil des Projektes ware es auch, die Methoden für die internationale gemeinsame Nutzung und Analyse von Krebs-DNA-Daten foranzutreiben. Eine wesentliche Rolle spielt dabei das Cloud Computing: Rechenalgorithmen, die überall auf der Welt laufen können, unabhängig davon, wo und wie die Daten gespeichert sind. Somit können Forschende ihre eigenen Analysen der Originaldaten durchführen und ihr Fachwissen und ihre Ideen einbringen, um neue Erkenntnisse über die Mechanismen zu gewinnen, die zu bestimmten Krebsarten führen. 


Evolution

Evolution findet statt, wenn Veränderungen zwischen den Generationen die Überlebenschancen einiger Nachkommen verbessern. Mit der Zeit werden vorteilhafte Veränderungen häufiger, und die Population entwickelt sich weiter. Normalerweise stellen wir uns vor, dass dies über viele Generationen in einer Population von Lebewesen geschieht. Aber wir können auch die Zellen des Körpers als eine Population betrachten. Bei der Teilung und Vermehrung einiger Zellen kommt es zu Veränderungen in deren DNA. Einige dieser Veränderungen verbessern die Fähigkeit der Zellen, zu überleben und sich zu vermehren, so dass mehr Zellen entstehen, die diese Veränderungen ebenfalls tragen. Weitere Veränderungen, die mehr Nachkommen begünstigen, können sich anhäufen und zu einer unkontrollierten Vermehrung von Zellen führen, die als Krebs bezeichnet wird. Dies wird als somatische Evolution bezeichnet (somatische Zellen sind die Zellen des Körpers mit Ausnahme von Spermien, Eizellen und Stammzellen). Mit dem Pan-Cancer-Projekt sollte untersucht werden, wie das Phänomen der somatischen Evolution zu einer Reihe von Krebsarten führt.


Wissenschaft & Gesellschaft

Etwa 40 % der Menschen werden im Laufe ihres Lebens an einer Form von Krebs erkranken. Das Pan-Cancer-Projekt ist ein großer Schritt nach vorn bei der Bekämpfung von Krankheiten, die direkt oder indirekt das Leben aller Menschen betreffen. Krebs entsteht, wenn Zellmechanismen schief laufen. Aber Krebserkrankungen sind unglaublich vielfältig, selbst wenn sie denselben Teil des Körpers betreffen. Das Pan-Cancer-Projekt hat erstaunliche Details über die Ursachen und Ereignisse geliefert, die zu einzelnen Krebsarten führen. Dieses Wissen ermöglicht es Wissenschaftler*innen und Ärzt*innen, Risikogruppen zu identifizieren, frühere und präzisere Diagnosen zu stellen und sowohl spezifischere Behandlungen für einzelne Patient*innen zu entwickeln als auch die Behandlung ganzer Klassen von Krebserkrankungen zu verbessern.


Zu den EMBL-Forschungsgruppen, die sich mit genetischen Krankheiten befassen, gehören:

Brazma Group

Gene, transcript and protein expression, cancer genomics and proteomics, and image analysis

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