Urkeimzellen bilden sich schon im frühen Embryo an der Wand des Dottersacks. Im Laufe der Schwangerschaft wandern sie in die Genitalanlagen. Dort verwandeln sie sich in Keimzellen, die beim Mann im Hoden gespeichert werden. Diese Keimzellen beginnen in der Pubertät mit der Produktion der Spermien. Die Bonner Forscher haben untersucht, welche Rolle das AP2-Gamma bei dieser Entwicklung spielt. Dazu setzten sie in Mäusen das AP2-Gamma-Gen außer Gefecht.
„Ungeborene Tiere entwickelten sich anfangs normal“, erklärt der Bonner Pathologe Professor Dr. Hubert Schorle. „Später verloren sie aber sämtliche Urkeimzellen.“ Im Zuge ihrer Experimente begriffen die Wissenschaftler schließlich auch warum: In den Versuchsmäusen verwandelten sich die Urkeimzellen in normales Körpergewebe. Das AP2-Gamma blockiert diese Differenzierung augenscheinlich. Ohne AP2-Gamma verschwinden die Urkeimzellen dagegen. Die Folge ist Unfruchtbarkeit.
Interessanterweise kommt AP2-Gamma auch in den Urkeimzellen menschlicher Feten vor. Gegen Ende der Schwangerschaft wird bei ihnen das „Fruchtbarkeits-Gen“ abgeschaltet. Dann haben sich nämlich sämtliche Urkeimzellen zu Keimzellen umgewandelt. Und diese brauchen den Schutz des AP2-Gamma nicht mehr.
In Erwachsenen findet sich daher normalerweise kein AP2-Gamma. Anders bei Hodenkrebs: Bestimmte Hodentumoren verraten sich dadurch, dass sie schon in frühen Stadien große Mengen dieses Proteins produzieren. „Dasselbe Protein, das für die Entwicklung der Keimzellen im ungeborenen Kind extrem wichtig ist, kann also im Erwachsenenalter mit Tumoren in Verbindung gebracht werden“, sagt Schorle. In den Krebszellen blockiert das AP2-Gamma wahrscheinlich die normale Entwicklung der Spermien.
Der Befund bestätigt zudem die Theorie, wonach die meisten Hodentumoren aus Urkeimzellen entstehen. Am Bonner Uniklinikum nutzen die Ärzte das Protein inzwischen zur Diagnose, um verschiedene Typen von Hodenkrebs voneinander zu unterscheiden. So wissen sie frühzeitig, welchen Therapieweg sie einschlagen müssen. Denn nicht jedes Medikament wirkt bei jedem Tumortypus gleich gut.
Kontakt:
Prof. Dr. Hubert Schorle
Institut für Pathologie der Universität Bonn
Telefon: 0228/287-16342
E-Mail: Hubert.Schorle@ukb.uni-bonn.de
„Fruchtbarkeits-Gen“ kann Hodenkrebs verursachen „Fruchtbarkeits-Gen“ kann Hodenkrebs verursachen
Erbanlage ist normalerweise nur vor der Geburt aktiv
Forscher der Universität Bonn haben entdeckt, dass der Verlust eines bestimmten Gens bei Mäusen zur Sterilität führt. Die Erbanlage enthält die Bauanleitung eines Proteins namens AP2-Gamma. Dieses Zelleiweiß spielt bei der Entwicklung der Urkeimzellen im ungeborenen Fötus eine wichtige Rolle. Auch beim Menschen kommt AP2-Gamma vor. Normalerweise wird es aber kurz vor der Geburt abgeschaltet. Schon vor einigen Jahren konnten die Bonner Wissenschaftler jedoch zeigen, dass auch menschliche Hodentumoren AP2-Gamma produzieren, und zwar in großen Mengen. Die aktuelle Studie erscheint in der kommenden Ausgabe der Zeitschrift Biology of Reproduction, ist aber bereits online abrufbar (doi: 10.1095/biolreprod.109.078717).