Krebsforschung – Verunsicherung durch falsche Zellen

Dutzende von Forschungsarbeiten zum Speiseröhrenkrebs haben womöglich falsche Ergebnisse erbracht, weil die dabei benutzten Zelllinien tatsächlich von Tumoren der Lunge, des Darms und des Magens abstammen. Dass die angeblichen Speiseröhren-Zellen verunreinigt sind, hat ein internationales Team von Wissenschaftlern mit einer Methode bewiesen, die auch bei der Verbrecherjagd immer häufiger zu Einsatz kommt: Dem so genannten STR-Fingerprinting.

Wie die Forscher im Journal of the National Cancer Institute berichten, hatten sie Labors aus aller Welt gebeten, Zelllinien einzusenden, die ursprünglich einmal aus den Zellen bestimmter Tumoren (Adenokarzinome) der Speiseröhre gezüchtet worden waren. Diese Tumoren hatte man bei der Operation einzelner Patienten entfernt. Als die Wissenschaftler um Jurjen J. Boonstra vom Medizinischen Zentrum der Universität Rotterdam jedoch die Abstammung von 13 solcher Zelllinien überprüften, fanden sie drei “Ausreißer”, die offensichtlich verunreinigt waren. Statt Zellen der Speiseröhre fanden sie im Fingerprinting-Test charakteristische Merkmale für Zellen aus Lunge, Magen und Darm. Experimente mit den drei offensichtlich verunreinigten Zelllinien SEG-1, BIC-1 und SK-GT-5 aber hätten in den USA zu elf Patenten geführt, zu mehr als 100 Fachpublikationen sowie zu klinischen Studien mit Patienten, die an Speiseröhrenkrebs leiden.”Die weitverbreitete Nutzung dieser Zelllinien könnte die Entwicklung neuer Therapien gefährden”, befürchten nun die Forscher.

"Wir hätten das gemerkt" Prof. Hans Drexler, DSZM (Foto mit freundlicher Genehmigung)

Dabei sind verunreinigte oder falsch gekennzeichnete Zelllinien kein neues Problem, weiß Professor Hans G. Drexler, der als Abteilungsleiter an der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSZM) zuständig ist für menschliche und tierische Zelllinien. Manchmal stecken in der ursprünglich entnommen Probe eines Tumors zusätzlich Krebszellen aus einem anderen Organ. Wenn diese schneller wachsen als die eigentlich gewünschten Zellen wird der Anteil der Fremdlinge im Laufe der Zeit immer größer und die ursprünglichen Eigenschaften der Zelllinie gehen verloren. Solch eine “feindliche Übernahme” droht auch bei handwerklichen Fehlern im Labor. Am häufigsten aber, schätzt Drexler, sind ganz einfache Verwechslungen. “Man beschriftet gerade 96 Röhrchen, wird dabei abgelenkt – und schon steht ein A, wo eigentlich B stehen sollte”, so der gegenwärtige Interimsdirektor des DSZM. Bereits vor elf Jahren hat Drexler eine Studie vorgelegt, bei der er unter 252 menschlichen Zelllinien 45 fand, die nicht das waren, was sie schienen. Das entspricht einem Anteil von 18 Prozent, also fast einem Fünftel.

Am DSZM arbeitet man schon lange mit der Fingerprinting-Technik, um die Identität der dort angebotenen Zelllinien zu überprüfen. Tatsächlich befindet sich im Katalog der DSZM keine der von Boonstra enttarnten “falschen” Zelllinien – eine Absicherung, von der jeder  Wissenschaftler für 270 Euro profitieren kann. “Wir hätten das gemerkt”, behauptet Drexler selbstbewusst und verweist auf die Kooperation mit US-amerikanischen und japanischen Zellbanken, die allen Beteiligten Zugriff auf eine gewaltige Datenbank mit den typischen Kennzeichen der verschiedenen Zelllinien erlaubt. “Es gibt aber immer wieder Schlaumeier, die sich das Geld sparen wollen und Zellen fragwürdiger Qualität aus dem Kühlschrank eines befreundeten Labors benutzen”, so Drexler. “Bei einer Fehlerquote von 18 Prozent ist dies ein ziemlich großes Risiko – nicht nur für jemanden, der gerade eine Doktorarbeit schreibt.”

Quellen:

• Boonstra JJ, van Marion R, Beer DG, et al. Verification and unmasking of widely used human esophageal adenocarcinoma cell lines. J Natl Cancer Inst (2010) 102(4)
• McLeod RA et al. Widespread intraspecies cross-contamination of human tumor cell lines arising at source. Int J. Cancer. 1999 Nov 12;83(4):555-63

Woher der Schnauzer seinen Schnauzer hat

Annähernd 800 verschiedene Hunderassen gibt es nach Schätzungen weltweit – die genaue Zahl ist selbst unter Experten umstritten. Ein wenig Licht in das kaum durchschaubare Wirrwarr bringt jetzt eine Gruppe US-amerikanischer Genetiker vom Nationalen Humangenom Forschungsinstitut (NHGRI). Vom Affenpinscher bis zum Zwergdackel konnten sie die Beschaffenheit des Hundefells in den meisten Fällen auf Varianten von nur drei Genen zurück führen, berichten die Wissenschaftler in der online-Ausgabe der Fachzeitschrift Science.

Goldener Retriever-Welpe (Bild: Michael McPhee)

Für die Untersuchung nutzte das Team Blutproben von mehr als 1000 Hunden, die zu 80 anerkannten Rassen gehören. Getestet wurden zuerst 96 Dackel (Kurzhaar-, Langhaar- und Rauhhaardackel), dann 76 Portugiesische Wasserhunde mit entweder gewelltem Langhaar oder gekräuseltem Kurzhaar, und schließlich nahm man die Gendaten von 903 weiteren Tieren mit den unterschiedlichsten Fellvarianten unter die Lupe. Aus dem Vergleich zwischen den unterschiedlichen Felltypen und den Varianten im Erbgut der Tiere ergab sich, dass jeweils ein Gen für die drei Grundeigenschaften des Fells ausschlaggebend ist: Länge, Gelocktheit und Textur. Kombinationen dieser drei Gene erklärten 95 Prozent aller untersuchten Felltypen, teilten die Wissenschaftler mit.

Bei dem “schnurrbärtigen” Hundetyp, wie ihn etwa der Schnauzer repäsentiert, konnten die Wissenschaftler eine Veränderung in dem Gen RSPO2 dingfest machen. Cockerspaniels und ähnliche Hunderassen verdanken ihr seidiges, langes Haar dagegen einer Mutation in dem Gen FGF5. Die Locken des Irischen Wasserspaniels gehen auf eine spezielle Veränderung des Gens KRT71 zurück. Und wenn alle drei Varianten zusammen auftreten, entsteht ein Fell wie beim Pudel. Sowohl das “Langhaargen” FGF5 als auch das “Lockengen” KRT71 waren für die Wissenschaftler keine Unbekannten. Sie beeinflussen die Art des Fells auch bei Mäusen und Katzen und sie könnten auch die Haartracht des Menschen mitprägen, vermutet die Teamleiterin Elaine Ostrander vom NHGRI.

Die aus Steuermitteln finanzierte Untersuchung wurde ohnehin nicht unternommen, um die Neugier von Hundebesitzern über die Abstammung und Verwandtschaftsverhältnisse ihrer Lieblinge zu befriedigen. “Die Studie ist ein elegantes Beispiel für den Gebrauch genetischer Techniken, um die Wurzeln der biologischen Vielfalt zu ergründen”, erklärte Institutsdirektor Eric Green. Das gleiche Verfahren könne helfen, Erbanlagen zu finden, deren komplexes Zusammenwirken zu menschlichen Krankheiten wie Krebs, Herzleiden, Diabetes und Fettsucht führt, betonte auch Ostrander.

Quelle:

• Cadieu E et al. Coat Variation in the Domestic Dog is Governed by Variants in Three Genes. Science doi:10.1126/science.1177808

Gentechnik soll Weinreben schützen

Laut einer Pressemitteilung der Fraunhofer-Gesellschaft wollen Forscher des Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie IME in Aachen Weinreben vor Viren schützen. Mithilfe gentechnischer Methoden soll den Pflanzen beigebracht werden, Antikörper gegen das “Grapevine fanleave virus” (kurz GFLV) zu bilden, den Erreger der Reisigkrankheit. Ernteverluste durch deformierte und stark vergilbte Blätter, die zu kleineren Trauben führen, sollen so verhindert werden. Pflanzen, die Antikörper gegen GFLV bilden, könnten die Vermehrung der Viren verhindern, sodass diese keinen Schaden mehr anrichten, hofft Abteilungsleiter Dr. Stefan Schillberg. In einer nicht näher genannten Modellpflanze habe man das Verfahren bereits erfolgreich erprobt und eine 100-prozentige Resistent gegenüber dem Virus erreicht.

Modellpflanzen: Links unverändert, Mitte 59 Prozent, rechts 100 Prozent resistent.

Als nächstes stehen die Versuche mit Weinreben auf dem Plan und später die Feldversuche.« Langfristig haben die Forscher das Ziel, den Einsatz von Pestiziden zu drosseln. »Um GFLV beizukommen, sind bestimmte Chemikalien notwendig«, erklärt Schillberg. Doch die Wirkung hält sich oft in Grenzen. Zudem sind die Pestizide umweltschädlich und daher in vielen Ländern verboten. Vor allem Länder wie Chile, die stark auf den Weinanbau angewiesen sind, könnten von den pathogenresistenten Weinreben profitieren und ihre Ernteerträge verbessern.