Zusammenfassung
In den vergangenen 20 Jahren ist der Eindruck entstanden, therapeutische Ansätze, die auf DNS-Sequenzierungsdaten und Mutationsanalysen des Tumorgewebes beruhen, seien durch ein immer besseres Verständnis ihrer wissenschaftlichen Grundlagen vorangebracht worden. Ihr klinischer Erfolg wurde daher beinahe zwangsweise erwartet. Diese Hoffnung, auf der DNS-Ebene endlich den lange gesuchten therapeutischen Hebelpunkt gefunden zu haben, um Krebs dauerhaft heilen zu können, hat sich in den letzten Jahren jedoch zunehmend als eine Illusion erwiesen. Vielmehr hat sich gezeigt, dass Tumoren durch eine enorme Heterogenität auf genetischer, metabolischer und zellulärer Ebene charakterisiert sind, die sich nicht ausschließlich auf spezifische Mutationen zurückführen lässt. In diesem Beitrag zeigen wir auf, wie das aktuelle Paradigma – die somatische Mutationstheorie – in der Krebsforschung seinen erfolgreichen Einzug hielt, aber auch, wie heute die Konfrontation mit der Komplexität des Krebsgewebes zu aktuellen Trends in der Grundlagenforschung geführt hat, die den Weg bereiten für neue, systemische Therapieansätze – und somit auch für ein neues kausales Paradigma in der Krebsforschung.
Abstract
Over the past 20 years, the impression has arisen that therapeutic approaches based on DNA sequencing data and mutation analyses of tumor tissue have been advanced through an ever better understanding of their scientific basis. Their success in the clinic was therefore almost inevitably expected. However, this hope to have finally found the long-sought therapeutic leverage point at the DNA level to be able to truly cure cancer has increasingly proven to be an illusion in recent years. Rather, it has been shown that tumors are characterized by enormous heterogeneity at the genetic, metabolic and cellular level, which cannot be attributed exclusively to specific mutations. In this article, we show how the current explanatory paradigm of cancer—the somatic mutation theory—successfully found entry into cancer research, but also how the confrontation with the complexity of cancer tissue has led to current trends in basic research that pave the way for new, systemic therapeutic approaches—and thus also for a new causal paradigm in cancer research.
Literatur
Baumann M (2021) Nationale Dekade gegen Krebs: viel erreicht und noch viel vor. Forum. https://doi.org/10.1007/s12312-021-00957-6
Bertolaso M (2016) Philosophy of cancer: a dynamic and relational view. Springer, Berlin, Heidelberg, New York
Bhat R, Bissell MJ (2014) Of plasticity and specificity: dialectics of the microenvironment and macroenvironment and the organ phenotype. Wiley Interdiscip Rev Dev Biol 3:147–163
Bissell MJ, Hines WC (2011) Why don’t we get more cancer? A proposed role of the microenvironment in restraining cancer progression. Nat Med 17:320–329
DeGregori J (2018) Adaptive oncogenesis. Harvard University Press, Cambridge
Hanahan D, Weinberg RA (2011) Hallmarks of cancer: the next generation. Cell 144:646–674
Heng H (2015) Debating cancer: the paradox in cancer research. World Scientific Publishing, Singapore
Heng H (2019) Genome chaos: rethinking genetics, evolution, and molecular medicine. Academic Press, London
Househam J, Heide T, Cresswell GD, Lynn C, Spiteri I, Mossner M, Kimberley C, Gabutt C, Lakatos E, Fernandez-Mateos J, Chen B, Zapata L, James C, Berner A, Schmidt M, Baker A‑M, Nichol D, Costa H, Mitchinson M, Jansen M, Caravagna G, Shibata D, Bridgewater J, Rodriguez-Justo M, Magnani L, Sottoriva A, Graham TA (2021) Phenotypic plasticity and genetic control in colorectal cancer evolution. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2021.07.18.451272
Huang S (2021) Reconciling non-genetic plasticity with somatic evolution in cancer. Trends Cancer 7:309–322
Huang S (2012) Tumor progression: chance and necessity in Darwinian and Lamarckian somatic (mutationless) evolution. Prog Biophys Mol Biol 110:69–86
Kato S, Lippman SM, Flaherty KT, Kurzrock R (2016) The conundrum of genetic “drivers” in benign conditions. J Natl Cancer Inst 108(8):djw36
Letai A (2017) Functional precision cancer medicine-moving beyond pure genomics. Nat Med 23:1028–1035
Maley CC, Graeves M (2016) Frontiers in cancer research; evolutionary foundations, revolutionary directions. Springer, New York
Martincorena I, Roshan A, Gerstung M, Ellis P, Van Loo P, McLaren S, Wedge DC, Fullam A, Alexandrov LB, Tubio JM, Stebbings L, Menzies A, Widaa S, Stratton MR, Jones PH, Campbell PJ (2015) Tumor evolution. High burden and pervasive positive selection of somatic mutations in normal human skin. Science 348:880–886
National Cancer Institute (1971) The National Cancer Act of 1971: bill text. https://www.cancer.gov/about-nci/overview/history/national-cancer-act-1971#bill. Zugegriffen: 5. Okt. 2021
National Cancer Institute (1971) The National Cancer Act of 1971: committee report. https://www.cancer.gov/about-nci/overview/history/national-cancer-act-1971#committee. Zugegriffen: 5. Okt. 2021
Soto AM, Sonnenschein C (2011) The tissue organization field theory of cancer: a testable replacement for the somatic mutation theory. Bioessays 33:332–340
Strauss B, Bertolaso M, Ernberg I, Bissell M (2021) Rethinking cancer: a new paradigm for the post genomics era. MIT Press, Cambridge
Ujvari B, Roche B, Thomas F (2017) Ecology and evolution of cancer. Elsevier Academic Press, Londres
Weinberg RA (2014) Coming full circle-from endless complexity to simplicity and back again. Cell 157:267–271
Danksagung
Die Autoren bedanken sich bei Herrn Dr. Günther Schwab für die Lektorierung des Manuskripts.
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B. Strauss, M. Bertolaso und S. Huang geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
Für diesen Beitrag wurden von den Autoren keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.
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Strauss, B., Bertolaso, M. & Huang, S. Paradigmenwechsel in der Krebsforschung? Forschungsergebnisse, die unser Verständnis von Krebs und Therapie verändern werden – ein Rück- und Ausblick. Forum 36, 459–464 (2021). https://doi.org/10.1007/s12312-021-01017-9
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