Onkologische Wege im Netz

(P. Köhler) Die biologische Krebsforschung hat nachgewiesen, dass praktisch alle Krebszellen Störungen in den komplizierten biochemischen Signalkaskaden aufweisen, die den Stoffwechsel, das Wachstum, und die Lebensdauer der Zellen regulieren.
Einige hochwirksame Krebsmedikamente wie Imatinib, Trastuzumab, oder EGFR-Antagonisten wirken gegen solche durch Mutationen erzeugte Störungen. Doch die meisten Tumoren haben nicht nur eine oder wenige Mutationen, sondern ihre Zellen tragen Dutzende oder Hunderte Gendefekte, und es ist schwierig, die möglichen Angriffspunkte für neue Heilmittel zu identifizieren. 
Es wird vermutet, dass die unübersichtliche Vielfalt der Proteinsignale letztendlich in eine überschaubare Anzahl von zentralen Signalwegen einmündet, etwa die Wnt- oder STAT-Signale, sodass Eingriffe dort besonders lohnen könnten.
Was wir also brauchen, ist eine Signalkarte der Zelle. So etwas wie einen U-Bahn-Plan für eine fremde Stadt. Es gibt tausende von Genen, von Proteinen und eine Unzahl von Interaktionen dieser Moleküle miteinander. Um den Überblick zu gewinnen, setzen Biologen und Ärzte zunehmend auf webbasierte Datenbanken. Pathway Commons, eine Seite des MSKCC, enthält z.B. ungezählte interaktive Graphen dieser biologischen Signalwege, um die gegenseitigen Bezüge und Verbindungen zu visualisieren. Die Seite richtet sich an Biologen und Computerwissenschaftler, die z.B. alle bekannten Funktionen eines bestimmten Proteins suchen oder Clusteranalysen durchführen wollen. Für die Benutzung des BioPAX-Datenformats muss lokale Software installiert werden, die Seite hat aber auch ein einfaches Webinterface.
Der Atlas of Cancer Signalling Networks (ACSN) des französischen Institute Curie hat ein ähnliches Angebot für BioPAX-Dateien wie Pathway Commons, aber auch ein zoom- und scrollfähiges Interface für die Google-Maps-Engine, und einige Übersichtskarten als einfache .png-Grafiken zum Download.
Das englische Pharmaunternehmen Tocris Ltd. hat hier hübsche Darstellungen von 15 wichtigen Signalpfaden (zB mTOR oder p53), interaktiv und im PDF-Format.
Auf die zahllosen Genmutationen, die einzeln oder in Serie zu Krebs führen können, haben andere Webseiten ihren Fokus. Die meisten Krebszellen tragen schon wegen ihres Alters und ihrer defekten Reparaturmechanismen Dutzende oder hunderte somatische Mutationen, jedoch scheinen nur wenige davon für ihre Entartung wesentlich gewesen zu sein. The Cancer Genome Atlas (TCGA) des NIH ist eine Datenbank, über die Biologen die Gensequenzen aus vielen Tausend von individuellen Tumorbiopsaten austauschen und vergleichen können. Ein Großteil der Daten ist downloadbar und kann kostenlos für Publikationen verwendet werden. Derzeit umfasst das Projekt 35 von etwa 200 bekannten Krebsarten.
Der Catalogue of somatic mutations in cancer (COSMIC) wird vom Londoner Wellcome Trust finanziert. Die Datenbank richtet sich überwiegend an Wissenschaftler und bildet alle bereits veröffentlichten Mutationen auf die jeweiligen Krebsarten und Gene ab. Die Daten können als Listen und Graphen dargestellt und auch heruntergeladen werden. My Cancer Genome ist eine Online-Datenbank, die die Vielfalt der Publikationen über Krebsgenome auch für Ärzte und Patienten erschliesst. Man kann sie nach Tumorarten und Genen filtern, aber auch nach laufenden klinischen Studien für neue Krebsmedikamente suchen. Träger ist das Biotechunternehmen GenomOncology in Kooperation mit dem Vanderbilt-Ingram Cancer Center (Tennessee).
Die Daten des NCI sind im Cancer Genome Anatomy Project (CGAP) umfassend (aber wenig übersichtlich) erschlossen. Mit dezidierten Abfragen bekommt man sehr detaillierte Informationen zu Mutationen und Signalpfaden und kann die Zusammenhänge beider nachverfolgen.
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Literatur: David A. Frank: Signaling Pathways in Cancer Pathogenesis and Therapy. Springer 2011. ISBN 1461412161