Krebs beruht auf Gendefekten. Meistens kann der Körper den Ausfall eines Gens kompensieren. Treten jedoch mehrere genetische Fehler auf, kann sich eine Erkrankung manifestieren. Die an der Goethe-Universität Frankfurt am Main entwickelte 3Cs-Multiplex-Technik auf Basis der CRISPR-Cas-Technologie bietet nun die Möglichkeit, Millionen solcher Kombinationen von Gendefekten zu simulieren und ihre Auswirkungen in der Zellkultur zu untersuchen. CRISPR-Cas ist eine „Genschere“, mit deren Hilfe man gezielt Gene einschleusen, entfernen und ausschalten kann. Bislang war der Aufwand für solche Experimente sehr hoch; die neue Technik der Arbeitsgruppe reduziert ihn und somit auch die Kosten um den Faktor Zehn.
Die Arbeitsgruppe untersuchte knapp 13.000 Zweierkombinationen von Genen, die für Recyclingprozesse (Autophagie) in der Zelle verantwortlich sind ‒ denn Störungen der Autophagie können Zellwucherungen auslösen.
„Mit der 3Cs-Multiplex-Technik konnten wir zum Beispiel zwei an der Autophagie beteiligte Gene identifizieren, deren Ausschalten zu einem unkontrollierten Wachstum von Zellen führt“, erklärt Biochemiker Dr. Manuel Kaulich von der Goethe-Universität Frankfurt am Main. „Genau diese Autophagie-Mutationen kommen bei jedem fünften Patienten mit einem Plattenepithelkarzinom der Lunge vor. Auf diese Weise können wir in Zellkulturexperimenten sehr effizient nach Genen suchen, die bei Krebs oder auch Krankheiten des Nerven- und Immunsystems eine wichtige Rolle spielen und die sich als mögliche Ziele für Therapien eignen.“ Die Entwicklung ist bereits zum Patent angemeldet.
Pressemitteilung Goethe-Universität Frankfurt am Main, Juni 2021