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Im Rahmen meiner naturwissenschaftlichen
Promotion beschäftige ich mich mit der Untersuchung des Mammacarcinoms
(Brustkrebs) der Frau. Ein typisches histologisches Merkmal des Krebs ist
die hohe Teilungsrate der entarteten Zellen. Dies ist im mikroskopischen
Bild durch eine hohe Anzahl von Zellen die sich in der Mitosephase (Zellteilung)
befinden, gekennzeichnet (siehe Abb. 1). In der Beurteilung des Tumorwachstumsverhaltens
wird deshalb u.a. das Verhältnis der Mitose/Interphasekerne berücksichtigt.
Die Entartung einer gesunden Zelle geht oftmals
mit der Veränderung der Chromosomenstruktur einher. Solche ersten
Änderungen werden als primäre Chromosomenaberrationen bezeichnet.
Ein ganzer Wissenschaftszweig, die Cytogenetik,
beschäftigt sich mit der Aufklärung solcher Strukturänderungen.
Zu diesem Zwecke werden Teile des Tumors in Flüssigmedien (in vitro)
kultiviert, die Chromosomen aus den Zellen isoliert und analysiert. Bestimmten
Tumorarten sind dabei spezifische Änderungsmuster zuzuordnen. Dies
hat diagnostische und prognostische Relevanz für den Patienten. Der
Schwerpunkt solcher Untersuchungen liegt jedoch im Bereich der Grundlagenforschung:
die an den Strukturänderungen beteiligten Gene können identifiziert
und charakterisiert werden.
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Abb.1: Lichtmikroskopisches
Bild eines Tumordünnschnittes nach HE-Färbung. Deutlich erkennbar
ist die Chromatinstruktur einer Mitosezelle (Mitosekern) und das vergrößerte
Cytoplasma der Zelle (roter Pfeil, Vergr. 1:630).
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Wie alle wissenschaftlichen Methoden erfährt auch die
Cytogenetik ihre Grenzen. Sie liegen in komplexen Chromosomenanomalien,
welche im mikroskopischen Bild nicht mehr aufgelöst werden können.
Weitergehende Untersuchungen setzen daher auf FisH
("Fluorescence in situ Hybridization"). FisH ist eine Technik,
bei der ausgewählte DNA-Sonden auf immobilisierten DNA-Fragmenten
(z.B. in Form von Chromosomen oder Kernen aus Tumorzellen) hybridisiert,
d.h. ihrer Sequenzen entsprechend gebunden und ihr Hybridisierungsort,
sowie Quantität mittels Fluoreszenzmikroskopie ermittelt werden (siehe
Abb.2). |
Abb.2: FisH mit zwei,
für die Centromere der Chromosomen 12 und 17 spezifischen DNA-Sonden
auf humanen Chromosomen. Nachweis der CEP12-Sonde mit einem FITC-markierten
Antikörper (grün), der CEP17-Sonde mit einem TRITC-markierten
Antikörper (rot). Zur allgemeinen Anfärbung der Chromosomen wurde
ein DNA-bindender blauer Fluoreszenzfarbstoff (DAPI) verwendet (fluoreszenzmikrosk.
Vergr. 1:630).
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FisH vermag nur Aussagen über gezielte Änderungen
zu machen. Die Entwicklung einer neuen molekulargenetischen Methode, die
CGH ("Comparative Genomic
Hybridization") stellt eine Erweiterung der FisH dar. Hier wird nicht
eine einzelne DNA-Sonde mit spezifischen Hybridisierungslocus, sondern
das vollständige Genom (Gesamtheit des Erbgutes) einer Tumorprobe
zeitgleich mit dem Genom einer "normalen" Referenzprobe auf vollständigen,
nicht veränderten Metaphasechromosomen hybridisiert (siehe Abb.3).
Weitergehende Infos gibt es auf der -Seite.
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Abb.3: CGH-Fluoreszenzbild
eines Hybridisierungsexperimentes mit einem Mammacarcinom (grün) und
einer "normalen" Referenzprobe (rot) auf den Chromosomen einer
gesunden weiblichen Person (46,XX) (fluoreszenzmikrosk. Vergr. 1:630).
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