Krebs entsteht, wenn sich Mutationen in einer Zelle anhäufen und nach und nach wichtige Gene verändern, die beispielsweise das Zellwachstum, die Zellteilung und die DNA-Reparatur steuern. Beim Menschen sind etwa fünf bis sieben dieser schädlichen Mutationen erforderlich, bevor eine Zelle zur Krebszelle wird. Eigentlich müsste die Wahrscheinlichkeit für Krebserkrankungen bei großen, langlebigen Tieren wie Grönlandwalen höher sein. Schließlich besitzen sie mit ihrem Körpergewicht von über 80 Tonnen eine riesige Menge Zellen, die überdies sehr viel Zeit haben, um Mutationen anzusammeln. Doch stattdessen scheinen die Kolosse weitgehend resistent gegen Krebs zu sein – und liefern damit eine Fundgrube für die Krebsforschung.
Reparieren statt eliminieren
Um dem Geheimnis der Krebsresistenz auf die Spur zu kommen, hat ein Team um Denis Firsanov von der University of Rochester in New York zunächst untersucht, ob die Zellen der Grönlandwale womöglich mehr Mutationen anhäufen können, bevor sie entarten. Dazu sorgten die Forschenden in Gewebekulturen von Grönlandwalen und Menschen absichtlich für mehrere krebsfördernde Mutationen. „Unsere Hypothese war, dass die Zellen der Grönlandwale sechs oder sieben Schäden anhäufen können, bevor sie entarten“, sagt Firsanovs Kollegin Vera Gorbunova.
Doch die Ergebnisse zeigten das Gegenteil: „Überraschenderweise benötigten Fibroblasten des Grönlandwals weniger onkogene Mutationen für eine maligne Transformation als menschliche Fibroblasten“, berichtet das Team. Doch stattdessen sorgte eine andere Eigenschaft dafür, dass sich bei den Walen gar nicht erst Mutationen ansammeln können: „Die Zellen des Grönlandwals zeigten eine verbesserte Reparaturkapazität und -genauigkeit bei DNA-Doppelstrangbrüchen sowie niedrigere Mutationsraten als die Zellen anderer Säugetiere“, stellten die Forschenden fest. „Diese Strategie, bei der beschädigte Zellen nicht eliminiert, sondern zuverlässig repariert werden, könnte zur außergewöhnlichen Langlebigkeit und geringen Krebsinzidenz bei Grönlandwalen beitragen.“
Ein Protein als Reparatur-Turbo
Mit Hilfe von Genomdaten und molekularbiologischen Experimenten haben Firsanov und seine Kollegen daraufhin untersucht, welche zellulären Mechanismen für die außergewöhnliche Fähigkeit zur DNA-Reparatur der Grönlandwale verantwortlich sind. Dabei fiel ihnen besonders ein DNA-Reparaturprotein namens CIRBP auf, das bei Grönlandwalen viel häufiger vorkommt als bei Menschen: „Es gab noch einige andere DNA-Reparaturproteine, die bei Grönlandwalen in etwas höheren Konzentrationen vorkamen, aber CIRBP stach hervor, weil es in 100-fach höherer Konzentration vorhanden war“, sagt Gorbunova.
