VERMONT / LONDON (IT BOLTWISE) – Forschende untersuchten Melanom-Tumoren bei Braunbarschwelsen aus dem Lake Memphremagog und fanden ein Muster, das stark auf eine Ansteckung statt auf Umwelt- oder Virusursachen hindeutet. Weil Tumoren genetisch deutlich stärker zueinander passen als zu ihren jeweiligen Wirten, spricht vieles für eine übertragbare Krebs-Linie. Die Arbeit wurde in Nature veröffentlicht und ordnet das Ereignis in die bislang seltenen Fälle übertragbarer Tumoren bei Tieren ein. Unklar bleibt vor allem, wie die Tumorzellen das Immunsystem umgehen und wie früh der Ursprung dieser Krebsvariante war.
Im Lake Memphremagog, einem Süßwassersee zwischen Quebec und Vermont, tauchte seit 2012 zunehmend eine auffällige Häufung von Braunbarschwelsen mit stark geschwärzten Hautläsionen auf. Lokale Bestandsaufnahmen deuteten darauf hin, dass es bis 2014 in dem Gebiet etwa bei einem Drittel der Fische zu diesen Veränderungen kam. Was zunächst nach einem klassischen Auslöser wie Virusinfektion oder Umweltgift aussah, entwickelte sich bei genauer Analyse zu einer deutlich ungewöhnlicheren Erklärung: Die Läsionen erwiesen sich als Melanom-Tumoren – und zwar in einer Form, die offenbar zwischen Individuen übertragen werden kann.
Die entscheidende Beobachtung kam aus der Genetik. Forschende aus Vermont nahmen Tumorgewebe von betroffenen Fischen und verglichen es genetisch nicht nur mit gesundem Gewebe derselben Fische, sondern auch mit Tumoren bzw. Gewebe von weiteren nicht betroffenen Artgenossen. Überraschend war dabei nicht nur die Frage, welche Mutationen im Krebs auftreten, sondern wie sich die Tumoren zueinander verhalten: Die Tumoren verschiedener Fische waren genetisch deutlich ähnlicher untereinander als zu den Wirten, in denen sie jeweils entstanden waren. Dieser Kontrast zwischen Tumor-Tumor-Ähnlichkeit und Tumor-Wirt-Differenz ist für konventionelle, nicht übertragbare Krebsarten so nicht zu erwarten und macht eine infektiöse bzw. „parasitär wirkende“ Linie biologisch plausibel.
Um diese Hypothese zu untermauern, führten die Forschenden eine tiefergehende Sequenzanalyse bis ins Muster vieler Varianten durch. Am Ende fanden sie Hunderte Tausender genetischer Varianten, die in den Tumoren gemeinsam auftreten, die aber weder in den ursprünglichen Fischwirten noch in den Vergleichsproben anderer nicht betroffener Fische so vorkamen. Solche Verteilungen passen eher zu einer Quelle, die nicht in jedem Wirt neu „entsteht“, sondern sich übertragbar erhalten und weitergeben kann. In der Studie wird das auch methodisch stark: Wenn man mehrere Krebsproben aus einer nicht transmissiblen Klasse untersucht, sinkt die Zahl gemeinsamer Varianten typischerweise, je breiter das Sampling wird. Bei transmissiblen Tumoren ist es in dieser Logik umgekehrt – je mehr Proben man untersucht, desto mehr gemeinsame Signaturen sollten sichtbar werden.
Die Einordnung ist zugleich groß und begrenzt. Groß, weil es sich laut den Forschenden um den ersten dokumentierten Fall eines transmissiblen Krebses bei Fischen und um den ersten in einem Süßwasser-Tier handelt. Bisherige Nachweise transmissibler Tumoren wurden unter anderem bei Hunden und Tasmanischen Teufeln berichtet sowie bei mindestens zehn Arten von Muscheltieren (Bivalvia) – dort sind übertragbare Tumorzellen in der Regel ein anderes biologisches Puzzle als in Wirbeltieren. Begrenzend ist aber das, was noch fehlt: Der Tumor stellt nach aktuellem Stand keine Gefahr für Menschen dar. Gleichzeitig ist unklar, wie stark ein solcher Befall langfristig die Populationsdynamik der Braunbarschwelse beeinflusst, weil transmissible Tumoren je nach Tierart extrem unterschiedlich verlaufen können.
Damit rücken die offenen Fragen in den Vordergrund, und zwar genau an den Stellen, an denen auch in der Humanonkologie grundlegende Mechanismen relevant sind. Wie genau die Krebszellen den Weg zwischen Fischen finden, ist noch nicht geklärt. Da bisher offenbar nur geschlechtsreife Fische betroffen sind, könnte die Ausbreitung mit dem Laichgeschehen zusammenhängen: Fische ballen sich dann näher zusammen, wodurch eine Übertragung über Körperkontakte wahrscheinlicher wird. Ebenso denkbar ist ein Überdauern im Sediment oder im Umfeld des Seebodens, sodass Zellen beim Kontakt durch andere Fische wieder aufgenommen werden können – ein Muster, das es in Analogie zu transmissiblen Tumoren bei Bivalven bereits gibt. Dazu kommt ein mögliches Verstärkerszenario durch Umweltfaktoren: In den Tumoren wurden erhöhte Arsenwerte beobachtet, und Arsen gilt als bekannter Karzinogen. Ob toxische Belastung oder saisonale hormonelle Umstellungen während der Fortpflanzung tatsächlich die „Empfänglichkeit“ erhöhen, bleibt Gegenstand weiterer Tests.
Besonders spannend ist zudem der immunologische Aspekt. Ein großer Teil der Tumorbiologie hängt davon ab, wie Krebszellen dem Abwehrsystem entkommen. In der Arbeit wird betont, dass man untersuchen will, wie dieser Tumor das Immunsystem umgeht – und dass Erkenntnisse daraus langfristig auch helfen könnten, allgemeinere Mechanismen zu verstehen, mit denen Krebs in anderen Wirten der Immunüberwachung entzieht. Ebenso offen ist, wann die Linie sich erstmals von ihrem ursprünglichen Wirtsorganismus abspaltete. Zwar gehen wissenschaftliche Meldungen zu Melanomen bei Braunbarschwelsen bereits ins frühe 20. Jahrhundert zurück, und natürliche Beobachtungen von ähnlich aussehenden Fischen werden sogar mit früheren Jahrhunderten im Massachusetts-Umfeld in Verbindung gebracht. Das reicht jedoch nicht, um den exakten Zeitpunkt der „transmissiblen“ Mutation oder der Übernahme in einen neuen Übertragungsmodus festzuzurren.
Am Ende geht es auch um eine grundsätzliche Botschaft für die Suche nach weiteren transmissiblen Krebsformen. Die Forschenden argumentieren, dass es möglicherweise mehr übertragbare Tumoren geben könnte, die bislang schlicht nicht entdeckt wurden, weil man sie nicht gezielt genug „mit Augen für die Signatur“ untersucht. Für die nächste Forschungsphase planen sie, weitere Populationen der Braunbarschwelse in der Region zu untersuchen und die Übertragungs- sowie Ursprungsfragen systematisch zu beantworten. Selbst wenn solche parasitär wirkenden Tumoren für Menschen (nach jetzigem Kenntnisstand) kein direktes Risiko darstellen, bleibt der wissenschaftliche Mehrwert hoch: Genomik liefert hier ein Werkzeug, um Krebs als biologisches System zu verstehen – nicht nur als Ereignis innerhalb eines einzelnen Wirts, sondern als potenziell übertragbares, evolutionär angepasstes Phänomen.
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