Molekulare Onkologie 2 (Wahl Medizische Biologie) - Cheatsheet.pdf

Mutationen und epigenetische Veränderungen in der Krebsentstehung

Definition:

Mutationen und epigenetische Veränderungen sind zentrale Mechanismen in der Krebsentstehung; sie können Gene aktivieren oder deaktivieren, die das Zellwachstum und die Zellteilung regulieren.

Details:

• Mutationen: Veränderungen in der DNA-Sequenz, die zu Funktionsverlust oder -gewinn von Onkogenen und Tumorsuppressorgenen führen können.
• Epigenetische Veränderungen: Modifikationen wie DNA-Methylierung und Histon-Acetylierung, die Genexpression ohne Änderung der DNA-Sequenz beeinflussen.
• Häufige Onkogene: RAS, MYC
• Häufige Tumorsuppressorgene: TP53, RB1
• Epigenetische Mechanismen:
  • Histonmodifikation: Beeinflusst Chromatinstruktur und Genexpression
  • DNA-Methylierung: Kann Promotorregionen und damit Genexpression blockieren
• Kombination von Mutationen und epigenetischen Veränderungen führt zur unkontrollierten Zellproliferation und Krebsprogression.

Analyse der DNA-Schädigung und -Reparaturmechanismen

Definition:

Untersuchung der Mechanismen, durch die DNA beschädigt wird und wie zelluläre Prozesse Schäden erkennen und reparieren.

Details:

• Häufige DNA-Schädigungen: UV-Strahlung, ionisierende Strahlung, chemische Agenzien, reaktive Sauerstoffspezies.
• Reparaturmechanismen: Basenexzisionsreparatur (BER), Nukleotidexzisionsreparatur (NER), Homologe Rekombination (HR), Nicht-homologe End-zu-End-Verknüpfung (NHEJ).
• BER: Beseitigung kleiner Basenschäden.
• NER: Entfernung sperriger DNA-Addukte.
• HR und NHEJ: Reparatur von Doppelstrangbrüchen.
• Wichtige Enzyme: DNA-Polymerasen, Ligase, Endonukleasen.
• Schadenssensoren: ATM, ATR.
• Fehlerhafte Reparatur kann zu Mutationen und Krebs führen.

Onkogene und Tumorsuppressorgene: Funktionen und Fehlfunktionen

Definition:

Onkogene fördern Zellproliferation und Überleben, Tumorsuppressorgene hemmen Zellwachstum und fördern Apoptose.

Details:

• Onkogene entstehen durch Mutationen in Proto-Onkogenen.
• Beispiele für Onkogene: \textit{RAS}, \textit{MYC}.
• Tumorsuppressorgene wie \textit{TP53}, \textit{RB1} kontrollieren Zellzyklus und DNA-Reparatur.
• Verlust oder Mutation von Tumorsuppressorgenen führt zu unkontrolliertem Zellwachstum.
• Onkogene wirken dominant, Tumorsuppressorgene meist rezessiv.
• Wichtige Signalwege: \textit{PI3K/AKT}, \textit{RAS/RAF/MEK/ERK}.

Signaltransduktionswege und ihre Rolle in der Krebsentwicklung

Definition:

Signaltransduktionswege regulieren Zellverhalten, Mutationen können Krebsentwicklung fördern.

Details:

• Signaltransduktion: Übertragung von Signalen von der Zelloberfläche in den Zellkern
• Onkogene Mutationen: Aktivierung von Signalwegen (Bsp. RAS, RAF, PI3K/AKT)
• Tumorsuppressorgene: Hemmung von Signalwegen (Bsp. p53, PTEN)
• Therapieansätze: Zielgerichtete Inhibitoren (Bsp. Tyrosinkinase-Inhibitoren)

Grundlagen und Wirkmechanismen der Chemotherapie

Definition:

Chemotherapie nutzt chemische Substanzen zur Bekämpfung von Krebszellen.

Details:

• Ziel: Schnelle Zellteilung der Krebszellen hemmen
• Arten von Chemotherapeutika:
  • Alkylanzien: DNA-Schädigung, z.B. Cyclophosphamid
  • Antimetaboliten: Hemmen DNA/RNA-Synthese, z.B. Methotrexat
  • Mitosehemmstoffe: Beeinflussen Spindelapparat, z.B. Paclitaxel
• Wirkmechanismen:
  • Direkte DNA-Schädigung
  • Inhibition der DNA-Reparatur
  • Hemmung von Enzymen der DNA/RNA-Synthese
• NW: Häufige Nebenwirkungen wie Haarausfall, Übelkeit, Immunsuppression

Prinzip und Anwendung von CAR-T-Zelltherapien

Definition:

Genmodifizierte T-Zellen mit chimären Antigenrezeptoren greifen spezifische Tumorantigene an.

Details:

• CAR: Chimärer Antigenrezeptor, bestehend aus Antikörper-Bindungsdomäne (scFv) und T-Zellen-aktivierende Domänen (CD3ζ, co-stimulatorische Domänen)
• Herstellung: Entnahme von T-Zellen; genetische Modifikation ex vivo durch virale Vektoren zur Einführung von CAR-Genen; Vermehrung und Reinfusion der CAR-T-Zellen
• Zielantigen: Häufig CD19 bei B-Zell-Malignitäten
• Indikationen: B-Zell-Leukämien und Lymphome
• Vorteile: Hohe Spezifität, langlebige Therapieeffekte
• Nebenwirkungen: Cytokinfreisetzungssyndrom (CRS), Neurotoxizität
• Zulassungen: Tisagenlecleucel (Kymriah), Axicabtagen-Ciloleucel (Yescarta)

Liquid Biopsies zur Überwachung des Krankheitsverlaufs

Definition:

Nicht-invasive Methode zur Überwachung von Tumorerkrankungen durch Analyse von zirkulierender Tumor-DNA (ctDNA) im Blut.

Details:

• Ermöglicht das Monitoring von Tumorlast und Mutationen in Echtzeit
• Hilfreich bei der Erkennung von minimaler Resterkrankung und Rezidiven
• Erfordert Blutproben
• Weniger invasiv als herkömmliche Biopsien
• Kann Therapiereaktionen und Resistenzentwicklungen nachweisen
• Techniken: digitale PCR, NGS
• Herausforderungen: Sensitivität, Spezifität, Standardisierung

Genetisches Screening und Beratung für Risikopersonen

Definition:

Genetisches Screening und Beratung für Risikopersonen - Evaluation genetischer Prädispositionen zur Identifizierung und Management erblicher Krebsrisiken.

Details:

• Ziel: Frühzeitige Identifikation genetischer Mutationen
• Techniken: DNA-Sequenzierung, Mikroarrays
• Wichtige Gene: BRCA1, BRCA2
• Beratung: Informierte Entscheidungsfindung, Risikoabschätzung
• Behandlung: Präventive Maßnahmen, engmaschige Überwachung
• Ethik: Datenschutz, psychologische Auswirkungen