1.700 unbekannte Proteine in „Müll-DNA“ entdeckt, Krebsimpfstoff entwickelt

Ein internationales Forscherteam hat kurze Moleküle aus Dutzenden von Aminosäuren – sogenannte Peptidine – in Regionen identifiziert, die zuvor als „Müll-DNA“ bezeichnet wurden und von denen man annahm, dass sie keine nützliche Funktion hätten. Laut ixbt.com stellt die Entdeckung dieser verborgenen Schicht einen Durchbruch in der Medizin und Onkologie dar und ermöglicht die Erprobung völlig neuer Impfstoffe gegen bösartige Tumore. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

Früher untersuchten Genetiker nur klassische Proteine mit Hunderten oder Tausenden von Ketten und ignorierten einen Großteil des Genoms. Mehr als 60 Forscher, die sich im internationalen Konsortium TransCODE zusammengeschlossen haben, analysierten über 7.000 Regionen, die bisher nicht als kodierend galten. Das Ergebnis: Etwa ein Drittel davon – fast 1.700 – produziert spezifische kurze Moleküle.

Die Ribosomen-Profilierung spielte eine entscheidende Rolle bei der Aufdeckung dieser verborgenen Schicht. Diese Technologie erfasst präzise, an welchen Stellen des Genoms die Protein-Assemblierungsmaschinerie aktiv ist. Es stellte sich heraus, dass Ribosomen Tausende von nicht annotierten Regionen lesen. Die Entdeckung von Guponin im Jahr 2001, einem Protein aus 24 Aminosäuren, das Zellen vor Stress schützt, war der erste dokumentierte Fall dieser breiten Klasse.

Praktische Anwendung in der Onkologie

Das wichtigste klinische Ergebnis der Studie liegt im Bereich der Onkologie. Krebszellen enthalten viele Peptidine, die in gesundem Gewebe nicht vorkommen, und vor allem sind sie von diesen abhängig. Es wurde festgestellt, dass die Blockierung der entsprechenden Teile der „dunklen DNA“ das Wachstum von Brust-, Prostata-, Darm- und Hirntumorzellen stoppt.

Fragmente dieser Moleküle werden über HLA-Komplex-Proteine an die Zelloberfläche transportiert, was sie zu leichten Zielen für das Immunsystem macht. Genau dieses Prinzip bildete die Grundlage für die Entwicklung eines Impfstoffs gegen das Ewing-Sarkom – einen seltenen und aggressiven Knochentumor, der in Europa jährlich bei etwa 600 jungen Menschen diagnostiziert wird.

Sebastian van Heesch vom Princess Máxima Center für pädiatrische Onkologie kombinierte mehrere für Sarkomzellen spezifische Peptidin-Fragmente in einem einzigen Präparat. Er erklärt, dass die Moleküle so klein sind, dass es möglich ist, mehrere Ziele in einen einzigen Impfstoff zu integrieren.

Zukunftsaussichten und evolutionäre Bedeutung

Derzeit laufen klinische Studien, die vom Programm Fight Kids Cancer finanziert werden, am Institut Curie in Paris und an der Universität Heidelberg mit bis zu 45 Patienten. Es wird erwartet, dass dieser Ansatz auch bei der Behandlung anderer Arten von bösartigen Tumoren nützlich sein wird.

Gleichzeitig werfen Peptidine eine grundlegende Frage zur Evolutionstheorie auf. Obwohl die meisten menschlichen Proteine ähnliche Analoga in anderen Arten haben, stellten Wissenschaftler beim Vergleich von Herzgewebe fest, dass sich die Landschaft dieser Moleküle grundlegend unterscheidet. Dies zeigt, dass die Evolution auf molekularer Ebene weitaus dynamischer ist als bisher angenommen und dass sich Peptidine in Zukunft zu vollwertigen Proteinen entwickeln könnten.