Was eine Kreuzung und Lungenkrebs gemeinsam haben
Von einem hausgroßen Flachbildschirm dröhnt eine Frauenstimme. Ihre Worte vermischen sich mit lautem J-Pop, den Motorengeräuschen der zahllosen Autos, Busse und Motorräder und dem Stimmengewirr der abertausenden Menschen. Charlotte steht mit ihrem durchsichtigen Regenschirm und ihrer grauen Jacke an einer Kreuzung im Tokioter Stadtteil Shibuya. Bunte Schilder und Leuchtreklame, wohin man blickt. Eine 20 Meter große Projektion eines Dinosauriers schreitet über die Fassade eines der hohen Geschäftsgebäude. Dann schaltet die Fußgängerampel auf Grün – und alles setzt sich in Bewegung.
Die Szene aus „Lost in Translation“ machte Shibuya Ekimae Kösaten auch über Japan hinaus berühmt. Die Kreuzung mit den fünf gigantischen Zebrastreifen ist Sinnbild für das geschäftige Treiben in der bevölkerungsreichsten Metropole der Welt. Etwa 3.000 Menschen überqueren sie bei jeder Ampelphase – bis zu 390.000 pro Tag. Das macht sie zur belebtesten Kreuzung der Welt.
Auf den ersten Blick erscheint es selbstverständlich, dass es nicht ständig zu Staus oder Unfällen kommt. Bei genauer Betrachtung ist es aber die Folge eines komplexen Zusammenspiels vieler Faktoren: Ampeln, Zebrastreifen, Verkehrsregeln und die Aufmerksamkeit jedes Einzelnen sorgen für den reibungslosen Ablauf. Fällt ein Element aus – funktioniert etwa die Ampel nicht – kommt es zu Unfällen und einem Verkehrskollaps. Das System bricht zusammen.
Die Ampeln in unseren Zellen
Auch in unseren Zellen gibt es so etwas wie Kreuzungen: Hier kreuzen sich Stoffwechselwege. In jeder Sekunde finden in den Zellen ungezählte, hochkomplexe chemische Reaktionen statt. Jede für sich speziell, bauen sie doch aufeinander auf, sind miteinander verbunden und voneinander abhängig. Auch hier gibt es – im übertragenen Sinn – Regeln, Schranken, Motoren und Bremsen: Genregulation, Enzymregulation oder Phosphorylierung sorgen dafür, dass immer nur die molekularen Schalter aktiviert sind und die Reaktionen ablaufen, die im Moment gebraucht werden.
Was geschehen kann, wenn diese Regulation versagt, zeigt sich auf katastrophale Weise beim Blick auf die Kontrolle von Zellteilung und -wachstum: Die meisten unserer Körperzellen teilen sich nur unter bestimmten Voraussetzungen oder gar nicht mehr. Die für die Zellteilung verantwortlichen Gene sind in diesen Zellen ausgeschaltet – die Ampel steht auf Rot. Fallen die Kontrollmechanismen aber aus – dafür ist meist ein Zusammenspiel mehrerer Mutationen erforderlich – kann es zu einem unkontrollierten und undifferenzierten Wachstum der Zellen kommen. Krebs entsteht.
Über immergrüne Ampeln beim Lungenkrebs
Die Mutationen, die zu diesem Kontrollverlust führen, hat die Krebsforschung schon seit längerem im Fokus. So wurden in den vergangenen Jahren immer mehr genetische und molekulare Ursachen entdeckt, die eine Rolle in der Krebsentstehung spielen. Ein Blick auf Lungenkrebs zeigt, wie diese heute als Ansatzpunkt für neue, zielgerichtete Therapien dienen können: Man richtet die Therapie heute vermehrt auf genetische Eigenschaften des Tumors. So gibt es mittlerweile zielgerichtete Therapien gegen mehrere Schlüsselmutationen, die der Entstehung von Lungenkrebs zugrundeliegen.
Eine dieser genetischen Veränderungen ist die sogenannte ALK-Translokation. Die Anaplastische Lymphom-Kinase (ALK) ist im gesunden Lungengewebe normalerweise inaktiv. Durch eine chromosomale Umordnung (Translokation) mit einem anderen Gen (Fusionspartner; häufig EML4) verbinden sich Abschnitte der beiden beteiligten Gene neu. Die daraus gebildeten ALK-Fusionsproteine sind durch ihre veränderte Konformation (Struktur) in der Lage, sich selbst zu aktivieren (Autophosphorylierung). Das führt zu einer dauerhaften Aktivierung aller damit verbundenen zellulären Signalwege. In etwa wie ein Kurzschluss, der die Ampeln der Kreuzung kontinuierlich auf Grün stellt. Ein solches genetisches Rearrangement des ALK-Gens ist bei etwa 4-5% aller NSCLC-Patient:innen nachweisbar.
Welche Perspektiven sich beim NSCLC dadurch ergeben und was die Shibuya-Kreuzung damit zu tun hat, erfahren Sie hier!