Genetische Studie zu Krebserkrankungen bei Katzen zeigt Parallelen zu menschlichem Brustkrebs

Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Bern hat die weltweit erste umfassende genetische Studie zu Krebserkrankungen bei Hauskatzen durchgeführt. Die Studie zeigt, dass einige der genetischen Veränderungen in Katzentumoren denjenigen in menschlichen Krebserkrankungen sehr ähnlich sind. Das eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung zielgerichteter Krebstherapien, insbesondere bei Brustkrebs.

Forschende des Instituts für Tierpathologie der Vetsuisse-Fakultät der Universität Bern, des Ontario Veterinary College (Kanada) und des Wellcome Sanger Institute (UK) untersuchten die Genome verschiedener Krebsarten bei Katzen in bislang beispielloser Detailtiefe. Sie identifizierten genetische Veränderungen, die die Krebsentstehung bei Katzen antreiben, und die bemerkenswerte Ähnlichkeiten zu denen bei menschlichem Krebs aufweisen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Science veröffentlicht.

Die Studie beruht auf der genetischen Analyse von 13 verschiedenen Krebsarten bei Katzen. Analysiert wurden Restproben von normalem und tumorösem Gewebe, die im Rahmen der Routinebehandlung von nahezu 500 Katzen aus fünf Ländern entnommen worden waren. Die Forschenden untersuchten rund 1.000 Gene, die direkte Gegenstücke zu bekannten, mit Krebs beim Menschen assoziierten Genen sind, und verglichen die Schlüsselmutationen in diesen Genen bei Katzen, Hunden und Menschen.

Die Studie stellt die weltweit erste frei zugängliche Datenbank für die künftige Forschung zur Genetik von Katzenkrebs bereit. Die Analysen zeigten, dass TP53 – ähnlich wie beim Menschen – das am häufigsten mutierte Gen bei Katzenkrebs ist. Bestimmte genetische Veränderungen fördern die Krebsentwicklung bei Katzen, und einige dieser Veränderungen treten auch beim Menschen häufiger an denselben Positionen im Genom auf, an sogenannten Mutations-Hotspots.

Die genetischen Analysen brachten bei Mammatumoren einige unerwartete Befunde zutage. Mammatumoren bei Katzen ähneln dem Phänotyp des triple-negativen menschlichen Brustkrebses, weshalb die Forschenden vermuteten, dass Katzen ebenfalls die bekannte BRCA1-Mutation aufweisen. Überraschenderweise war dies jedoch nicht der Fall. Stattdessen fanden die Forschenden vor allem Veränderungen im FBXW7 gene, das auch beim menschlichen Brustkrebs mit einer ungünstigen Prognose assoziiert ist.

Diese Forschung identifizierte sieben Treibergene, die – wenn mutiert – zur Krebsentstehung bei felinen Mammakarzinomen führten. Das häufigste Treibergen war FBXW7; bei über 50 Prozent der Katzentumoren lag eine Veränderung in diesem Gen vor. Das zweithäufigste Treibergen war PIK3CA, das bei 47 Prozent der Mammakarzinom-Tumoren der Katze nachgewiesen wurde. Dies ist ebenfalls eine genetische Veränderung, die beim menschlichen Brustkrebs vorkommt, wo sie mit PI3K-Inhibitoren behandelt wird.

In einer früheren Studie zeigte sich, dass menschliche Leukämiezellen mit inaktivem FBXW7-Gen besonders gut auf bestimmte Krebsmedikamente wie Vinca-Alkaloide ansprechen. Aufbauend auf diesem Wissen testete das Team diese Medikamente an MAM-Tumoroiden, dreidimensionalen Zellkulturmodellen von Mammatumoren. In vitro waren Vinca-Alkaloide in felinen Tumoroiden mit FBXW7-Mutationen deutlich wirksamer als in Tumoroiden ohne diese Mutationen.

Ähnlichkeiten zu menschlichen Treibermutationen zeigten sich auch bei Tumoren des Blutes, der Knochen, der Lunge, der Haut, des Gastrointestinaltrakts sowie des zentralen Nervensystems. Die an der Universität Bern angesiedelte COMPATH-Plattform spielte zusammen mit der Expertise im Bereich datengestützter Präzisionsmedizin am Bern Center for Precision Medicine (BCPM) eine wichtige Rolle bei der Analyse der felinen Mammatumoren.

Krebs zählt bei Katzen zu den häufigsten Ursachen für Krankheit und Tod. Hauskatzen sind weltweit nach Hunden das zweithäufigste Haustier. Schätzungen zufolge besitzen allein in der Schweiz rund 25 Prozent der Haushalte eine Katze, und im vergangenen Jahr lebten bis zu 1,5 Millionen Tiere im Land. Fast ein Viertel aller Haushalte im Vereinigten Königreich besitzt mindestens eine Katze, und mit über 10 Millionen Katzen sind sie dort als Haustiere inzwischen etwa so beliebt wie Hunde.

Da Katzen unsere Haushalte und Umweltbelastungen teilen, kann die Erforschung von Krebserkrankungen bei Katzen im Rahmen eines „One Health“-Ansatzes aufzeigen, wie Umweltfaktoren das Krebsrisiko beeinflussen und warum Krebs sowohl bei Katzen als auch beim Menschen entsteht. Dies verdeutlicht, wie – im Sinne des „One Health“-Konzepts – Erkenntnisse aus der Veterinärmedizin die Humanmedizin informieren können und umgekehrt.