BGFA-Jahrbuch - Berufsgenossenschaftliches Forschungsinstitut für ...

Kompetenz-Zentrum Molekulare Medizin
Integrity Numbers (RIN) gelten als Industrie-Standard und sind international vergleichbar.
Somit können Faktoren wie Probentransport und -lagerung, die bei vielen Studien ein
wichtiger Einflussfaktor sind, besser überprüft und gemanagt werden. Davon profitieren
sowohl prospektive Studien wie Molekulare Marker zur Krebsfrüherkennung“ als auch
retrospektive Studien wie „Einfluss von Quarzstaub auf die Entstehung von Lungentumoren
bei Uranbergarbeitern“, bei denen lange und ungünstige Lagerbedingungen einen von
Probe zu Probe sehr unterschiedlichen Abbau von Biomolekülen bewirkt haben.
Gewinnung von potenziellen Biomarkern für die Krebsfrühdiagnose
Bestimmte Schadstoffe und Einwirkungen im Arbeitsleben und in der Umwelt können das
Erbgut schädigen. Davon kann jede Zelle des Körpers, die DNA im Zellkern trägt, betroffen
sein. Eine Anhäufung und Festschreibung von derartigen DNA-Schäden, die meist über
längere Zeiträume stattfindet, kann letztendlich zu Krebs führen. Die Zellen haben jedoch
hochwirksame Schutzmechanismen, um diese Schäden rasch zu reparieren. Unterschiedliche
Enzyme können verschiedene Arten von DNA-Schäden (Mutationen) reparieren. Das
Spektrum der möglichen Schäden reicht von relativ einfach zu reparierenden Defekten
in einzelnen Buchstaben des genetischen Codes bis hin zur Durchtrennung der Kette
des DNA-Doppelstrangs. Letztere können nur mit vergleichsweise größerem Aufwand
repariert werden. Treten nun in den Genen der Reparaturenzyme selbst Mutationen auf,
sind diese nicht mehr funktionsfähig und die Anhäufung von weiteren DNA-Schäden
wird beschleunigt.
Um der wachsenden Bedeutung von DNA-Reparaturmechanismen in der arbeitsmedizinischen
Forschung Rechnung zu tragen, wurden im Kompetenz-Zentrum Molekulare
Medizin verschiedene neue Assays zum Nachweis von Mutationen in Reparaturenzymen
erfolgreich etabliert. Darunter war die Endonuklease APE1, die Schäden repariert, die von
toxischen Sauerstoffradikalen verursacht werden. Drei weitere Assays, die Mutationen im
Enzym XRCC3, das in die Reparatur von Doppelstrangbrüchen involviert ist, detektieren,
konnten ebenfalls erfolgreich etabliert werden. Damit ist es möglich, zum Beispiel in
der Humanstudie Bitumen, die modulierende Wirkung von acht spezifischen Enzymvarianten
auf die Reparaturaktivität zu untersuchen. Insgesamt kamen in dieser Studie 31
verschiedene LightCycler-Assays zum Einsatz. Die Endauswertung dieser Ergebnisse ist
für 2009 vorgesehen. Darüber hinaus werden zurzeit weitere Assays für verschiedene
Polymorphismen in löslichen Botenstoffen (u.a. IL1-b und IL-16) aufgebaut, die zukünftig für
die Anwendung im Projekt Kontaktallergie (Med/Mol 33 ▸ Seite 56) benötigt werden.
Eine andere Aufgabe beschäftigte sich mit der Gewinnung potenzieller Biomarker-Kandidaten
für die Krebsfrühdiagnose. Tumoren können bestimmte krebsspezifische Proteine
in das Blut abgeben. Diese können aus dem Blut von Patienten isoliert und mit Hilfe von
Antikörpern in sogenannten Immunoassays nachgewiesen werden. Zur Etablierung der
Immunoassays, die in Zusammenarbeit mit dem Kompetenz-Zentrum Allergologie/Immunologie
erfolgt, müssen die Biomarker-Proteine zunächst in hochreiner Form hergestellt
werden. Dies geschieht über die Isolierung von RNA aus Tumorgewebe, Umschreibung
von RNA in DNA und schließlich den Einsatz von Bakterien zur Produktion der Proteine.
Sobald die gereinigten Proteine vorliegen, können diese für die Herstellung von Antikörpern
verwendet werden. Die neuen Marker sollen vor allem im Projekt "Molekulare Marker
zur Krebsfrüherkennung" (MoMar ▸ Seite 61) zur Anwendung kommen.
Ausblick
Große molekular-epidemiologische Studien und komplexe Fragestellungen werden in den
kommenden Jahren die Forschungsthemen im Kompetenz-Zentrum Molekulare Medizin
44 BGFA-Jahrbuch 2008/2009