Das Philadelphia-Chromosom

Die Ursache für die CML ist meist ein krankhaft verändertes Chromosom – das "Philadelphia-Chromosom". Um besser zu verstehen, wie das "Philadelphia-Chromosom" entsteht, hilft ein Blick auf einige Grundlagen der Vererbung.

Chromosomen enthalten die Erbinformation des Menschen und befinden sich im Zellkern einer Körperzelle. Die Erbinformation bestimmt u. a. das Aussehen eines Menschen und steuert alle wichtigen Funktionen im Körper. Veränderungen in der Erbinformation (Mutationen) können die Entstehung von Krankheiten zur Folge haben, wie dies z. B. bei der chronischen myeloischen Leukämie (CML) der Fall ist. [1]

Von Genen und Proteinen

Sämtliche Zellen des menschlichen Körpers sind aus Eiweißen (Proteinen) aufgebaut. Darüber hinaus haben Proteine vielfältige Aufgaben im Körper, vom Nährstofftransport bis zur Infektabwehr. Jedes Gen auf einem Chromosom beinhaltet den Bauplan für ein bestimmtes Protein (siehe Abb. 1). Die Baumaschinerie der Zelle liest den Bauplan des Gens und produziert danach das Protein. [1]

Abb. 1 Auf einem Chromosom liegen Abschnitte, die als Gene bezeichnet werden. Ein Gen trägt die Information darüber, wie ein bestimmtes Protein neu hergestellt werden soll.

Neukombination von Genen

Der Mensch hat 46 Chromosomen. Bis auf die zwei Geschlechtschromosomen beim Mann liegen alle paarweise vor (siehe Abb. 2).

Während der Zellteilung kann es vorkommen, dass ein Teil eines Chromosoms fälschlicherweise abgeschnitten und an ein anderes Chromosom angehängt wird. Dies nennt man Translokation. [2]

Viele Translokationen haben keine bzw. keine schwerwiegenden Folgen. In manchen Fällen können jedoch Gene nebeneinander zu liegen kommen, die zusammen den Bauplan für ein neues, funktionsfähiges Protein tragen [3]. Durch dieses Protein kann sich der Stoffwechsel und damit das Verhalten einer Zelle verändern. Im Falle der CML führt dies dazu, dass sich die betroffene Zelle unkontrolliert vermehrt. [1,2]

Das Philadelphia-Chromosom als Auslöser der CML

Bei der CML sind die Chromosomen 9 und 22 von einer Translokation betroffen (siehe Abb. 2). Dabei  wird je ein Teil von beiden Chromosomen ausgetauscht (siehe auch die Animation zur Entstehung von BCR-ABL). Das dadurch verkürzte Chromosom 22 wird auch als Philadelphia-Chromosom bezeichnet. [2]

Abb. 2 Die 46 Chromosomen eines männlichen CML-Patienten. Ein Chromosom 22 ist im Vergleich zum anderen verkürzt – das Philadelphia-Chromosom. Gleichzeitig ist ein Chromosom 9 entsprechend verlängert. Hier hat eine Umlagerung (Translokation) von Genmaterial stattgefunden.

Auf dem Philadelphia-Chromosom entsteht ein neues Gen mit dem Namen BCR-ABL. Dieses Gen trägt den Bauplan für ein funktionierendes Protein, das ebenfalls BCR-ABL genannt wird. Das BCR-ABL gehört zur Proteinklasse der Tyrosinkinasen, die bestimmte Aufgaben innerhalb einer Zelle übernehmen. [2]

Die neue Tyrosinkinase BCR-ABL steht mit der Zellteilung der weißen Blutkörperchen (Leukozyten) in Verbindung. Durch die Bildung dieser Tyrosinkinase kommt es dazu, dass sich die weißen Blutkörperchen unkontrolliert vermehren und eine CML entsteht. Gleichzeitig ist BCR-ABL der Angriffspunkt für so genannte Tyrosinkinasehemmer – der Standardtherapie bei CML. [2]

Die Genveränderung bei der CML betrifft die Körperzellen, nicht die Keimzellen (Eizelle, Sperma). Deshalb kann eine CML nicht weitervererbt werden. [4]

Stand: 2014, Cornelia Dietz
Teaser: Linktitel: 
Entstehung des Philadelphia-Chromosoms
Quellen:
[1] Deutsches Krebsforschungszentrum Krebsinformationsdienst: Krebsentstehung. http://www.krebsinformationsdienst.de/grundlagen/krebsentstehung.php (zuletzt besucht am 14.08.2014)
[2] Deutsche Leukämie- und Lymphom-Hilfe: Chronische Myeloische Leukämie. Ratgeber für Patienten (Stand: März 2013)
[3] http://www.kompetenznetz-leukaemie.de/content/patienten/leukaemien/ursachen/genetische_ursachen/index_ger.html (zuletzt besucht am 04.09.2014)
[4] Chronische myeloische Leukämie: Was ist das? - Eine kurze Beschreibung für Patienten und ihre Angehörigen. http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/fileadmin/medizinische_klinik/Abteilung_5/docs/patinfo/PatinfoCML.pdf (zuletzt besucht am 18.08.2014)