Es gibt viele Unterschiede zwischen Krebszellen und normalen Zellen. Einige der Unterschiede sind bekannt, andere wurden erst kürzlich entdeckt und sind weniger gut verstanden. Sie könnten daran interessiert sein, wie sich Krebszellen unterscheiden, wenn Sie mit Ihrem eigenen Krebs oder dem eines geliebten Menschen fertig werden.
Für Forscher bildet das Verständnis, wie Krebszellen anders funktionieren als normale Zellen, die Grundlage für die Entwicklung von Behandlungen, die den Körper von Krebszellen befreien, ohne normale Zellen zu schädigen.
Der erste Teil dieser Liste bespricht die grundlegenden Unterschiede zwischen Krebszellen und gesunden Zellen. Für diejenigen, die sich für einige der schwieriger zu verstehenden Unterschiede interessieren, ist der zweite Teil dieser Liste eher technischer Natur.
Regulierung des Zellwachstums
Eine kurze Erklärung der Proteine im Körper, die das Zellwachstum regulieren, ist auch hilfreich, um Krebszellen zu verstehen. Unsere DNA trägt Gene, die wiederum die Blaupause für Proteine sind, die im Körper produziert werden.
Einige dieser Proteine sind Wachstumsfaktoren, Chemikalien, die Zellen anweisen, sich zu teilen und zu wachsen. Andere Proteine wirken, um das Wachstum zu unterdrücken.
Mutationen in bestimmten Genen (zum Beispiel solche, die durch Tabakrauch, Strahlung, ultraviolette Strahlung und andere Karzinogene verursacht werden) können zu einer abnormalen Produktion von Proteinen führen sind anormal und funktionieren anders.
Krebs ist eine komplexe Krankheit, und es ist normalerweise eine Kombination dieser Anomalien, die zu einer Krebszelle führt, und nicht eine einzelne Mutation oder Proteinanomalie.
Krebszellen im Vergleich zu normalen
Im Folgenden sind einige der Hauptunterschiede zwischen normalen Zellen und Krebszellen aufgeführt, die wiederum dafür verantwortlich sind, wie bösartige Tumoren wachsen und anders auf ihre Umgebung reagieren als gutartige
Wachstum
Normale Zellen hören auf zu wachsen (zu reproduzieren), wenn genügend Zellen vorhanden sind. Wenn beispielsweise Zellen produziert werden, um einen Schnitt in der Haut zu reparieren, werden keine neuen Zellen mehr produziert, wenn genügend Zellen vorhanden sind, um das Loch zu füllen (wenn die Reparaturarbeiten abgeschlossen sind).
Im Gegensatz dazu hören Krebszellen nicht auf zu wachsen, wenn genügend Zellen vorhanden sind. Dieses anhaltende Wachstum führt oft zur Bildung eines Tumors (einer Ansammlung von Krebszellen).
Jedes Gen im Körper trägt einen Bauplan, der für ein anderes Protein kodiert. Einige dieser Proteine sind Wachstumsfaktoren, Chemikalien, die Zellen anweisen, zu wachsen und sich zu teilen. Wenn das Gen, das für eines dieser Proteine kodiert, durch eine Mutation (ein Onkogen) in der on-Position steckt, werden die Wachstumsfaktorproteine weiter produziert. Als Reaktion darauf wachsen die Zellen weiter.
Kommunikation
Krebszellen interagieren nicht wie normale Zellen mit anderen Zellen. Normale Zellen reagieren auf Signale, die von anderen Zellen in der Nähe gesendet werden, die im Wesentlichen sagen, dass Sie Ihre Grenze erreicht haben. Wenn normale Zellen diese Signale hören, hören sie auf zu wachsen. Krebszellen reagieren nicht auf diese Signale.
Zellreparatur und Zelltod
Normale Zellen werden entweder repariert oder sterben ab (erleiden Apoptose), wenn sie beschädigt sind oder alt werden. Krebszellen werden entweder nicht repariert oder unterliegen keiner Apoptose.
Zum Beispiel hat ein Protein namens p53 die Aufgabe zu überprüfen, ob eine Zelle zu beschädigt ist, um sie zu reparieren, und wenn ja, der Zelle zu raten, sich selbst zu töten. Wenn dieses Protein p53 anormal oder inaktiv ist (zum Beispiel durch eine Mutation im p53-Gen), können sich alte oder beschädigte Zellen vermehren.
Das p53-Gen ist eine Art von Tumorsuppressorgen, das für Proteine kodiert, die das Wachstum von Zellen unterdrücken.
Klebrigkeit
Normale Zellen sezernieren Substanzen, die sie zu einer Gruppe zusammenkleben lassen. Krebszellen können diese Substanzen nicht herstellen und können zu nahegelegenen Orten oder durch den Blutkreislauf oder das System von Lymphkanälen in entfernte Regionen des Körpers schweben.
Fähigkeit zur Metastasierung (Ausbreitung)
Normale Zellen bleiben in dem Bereich des Körpers, wo sie hingehören. Zum Beispiel verbleiben Lungenzellen in der Lunge. Einigen Krebszellen fehlen möglicherweise die Adhäsionsmoleküle, die Klebrigkeit verursachen, und können sich ablösen und über den Blutkreislauf und das Lymphsystem in andere Körperregionen wandern, wo sie Metastasen bilden können.
Sobald sie in einer neuen Region (wie Lymphknoten, Lunge, Leber oder Knochen) ankommen, beginnen sie zu wachsen und bilden oft Tumoren, die weit vom ursprünglichen Tumor entfernt sind.
Aussehen
Unter dem Mikroskop können normale Zellen und Krebszellen ganz unterschiedlich aussehen. Im Gegensatz zu normalen Zellen weisen Krebszellen oft eine viel größere Variabilität in der Zellgröße auf, einige sind größer als normal und einige sind kleiner als normal.
Darüber hinaus haben Krebszellen häufig eine abnorme Form sowohl der Zelle als auch des Zellkerns (dem Gehirn der Zelle). Der Zellkern erscheint sowohl größer als auch dunkler als normale Zellen.
Der Grund für die Dunkelheit ist, dass der Kern von Krebszellen überschüssige DNA enthält. Aus der Nähe haben Krebszellen oft eine abnormale Anzahl von Chromosomen, die unorganisiert angeordnet sind.
Die Wachstumsrate
Normale Zellen reproduzieren sich selbst und hören dann auf, wenn genügend Zellen vorhanden sind. Krebszellen vermehren sich schnell, bevor die Zellen eine Chance hatten zu reifen.
Reifung
Normale Zellen reifen. Krebszellen bleiben unreif, weil sie schnell wachsen und sich teilen, bevor die Zellen vollständig ausgereift sind. Ärzte verwenden den Begriff undifferenziert, um unreife Zellen zu beschreiben (im Gegensatz zu differenziert, um reifere Zellen zu beschreiben).
Eine andere Möglichkeit, dies zu erklären, besteht darin, Krebszellen als Zellen zu betrachten, die nicht wachsen und sich auf erwachsene Zellen spezialisieren. Der Reifegrad der Zellen entspricht dem Krebsgrad. Krebserkrankungen werden auf einer Skala von 1 bis 3 eingestuft, wobei 3 die aggressivste ist.
Dem Immunsystem ausweichen
Wenn normale Zellen beschädigt werden, identifiziert das Immunsystem (über Zellen, die Lymphozyten genannt werden) sie und entfernt sie.
Krebszellen sind in der Lage, dem Immunsystem lange genug zu entkommen, um zu einem Tumor heranzuwachsen, indem sie entweder der Entdeckung entgehen oder Chemikalien absondern, die auftauchende Immunzellen inaktivieren. Einige der neueren Immuntherapie-Medikamente befassen sich mit diesem Aspekt der Krebszellen.2
Funktion
Normale Zellen erfüllen die Funktion, die sie erfüllen sollen, während Krebszellen möglicherweise nicht funktionsfähig sind.
Zum Beispiel helfen normale weiße Blutkörperchen, Infektionen abzuwehren. Bei Leukämie kann die Anzahl der weißen Blutkörperchen sehr hoch sein, aber da die krebsartigen weißen Blutkörperchen nicht so funktionieren, wie sie sollten, können Menschen selbst bei einer erhöhten Anzahl weißer Blutkörperchen einem höheren Infektionsrisiko ausgesetzt sein.3
Das gleiche kann für hergestellte Stoffe gelten. Zum Beispiel produzieren normale Schilddrüsenzellen Schilddrüsenhormon. Krebsartige Schilddrüsenzellen (Schilddrüsenkrebs) produzieren möglicherweise kein Schilddrüsenhormon. In diesem Fall kann es trotz einer erhöhten Menge an Schilddrüsengewebe zu einem Mangel an Schilddrüsenhormon (Hypothyreose) im Körper kommen.4
Blutversorgung
Angiogenese ist der Prozess, bei dem Zellen Blutgefäße anziehen, um zu wachsen und das Gewebe zu ernähren. Normale Zellen durchlaufen einen Prozess namens Angiogenese nur als Teil des normalen Wachstums und der normalen Entwicklung und wenn neues Gewebe benötigt wird, um beschädigtes Gewebe zu reparieren.
Krebszellen durchlaufen eine Angiogenese, selbst wenn kein Wachstum notwendig ist. Eine Art der Krebsbehandlung beinhaltet die Verwendung von Angiogenese-Inhibitoren, die die Angiogenese im Körper blockieren, um das Wachstum von Tumoren zu verhindern.
Weitere Unterschiede
Diese Liste enthält weitere Unterschiede zwischen gesunden Zellen und Krebszellen. Für diejenigen, die diese technischen Punkte überspringen möchten, springen Sie bitte zum nächsten Unterpunkt, der die Unterschiede zusammenfasst.
Wachstum vermeiden
Normale Zellen werden durch Wachstums-(Tumor-)Suppressoren kontrolliert. Es gibt drei Haupttypen von Tumorsuppressorgenen, die für Proteine kodieren, die das Wachstum unterdrücken.
Ein Typ sagt den Zellen, sich zu verlangsamen und sich nicht mehr zu teilen. Ein Typ ist dafür verantwortlich, Veränderungen in beschädigten Zellen zu beheben. Der dritte Typ ist für die oben erwähnte Apoptose verantwortlich. Mutationen, die dazu führen, dass eines dieser Tumorsuppressorgene inaktiviert wird, lassen Krebszellen ungehindert wachsen.
Invasivität
Normale Zellen hören auf Signale benachbarter Zellen und hören auf zu wachsen, wenn sie in nahegelegenes Gewebe eindringen (sogenannte Kontakthemmung). Krebszellen ignorieren diese Zellen und dringen in nahegelegenes Gewebe ein.
Gutartige (nicht krebsartige) Tumoren haben eine faserige Kapsel. Sie können gegen nahegelegenes Gewebe drücken, dringen jedoch nicht in andere Gewebe ein oder vermischen sich mit ihnen.
Im Gegensatz dazu respektieren Krebszellen keine Grenzen und dringen in Gewebe ein. Dies führt zu fingerartigen Projektionen, die oft bei radiologischen Scans von Krebstumoren festgestellt werden. Das Wort Krebs leitet sich von dem lateinischen Wort für Krabbe ab, das verwendet wird, um die krabbenartige Invasion von Krebs in nahegelegenes Gewebe zu beschreiben.
Energiequelle
Normale Zellen erhalten den größten Teil ihrer Energie (in Form eines Moleküls namens ATP) durch einen Prozess namens Krebs-Zyklus und nur einen kleinen Teil ihrer Energie durch einen anderen Prozess namens Glykolyse.
Viele Arten von Krebszellen produzieren ihre Energie trotz Anwesenheit von Sauerstoff durch Glykolyse (Warburg-Phänomen). Daher ist die Argumentation hinter der hyperbaren Sauerstofftherapie fehlerhaft. Manchmal kann hyperbarer Sauerstoff das Krebswachstum induzieren.5
Sterblichkeit/Unsterblichkeit
Normale Zellen sind sterblich, das heißt, sie haben eine Lebensdauer. Zellen sind nicht darauf ausgelegt, ewig zu leben, und genau wie die Menschen, in denen sie vorkommen, werden Zellen alt. Forscher beginnen, etwas namens Telomere, Strukturen, die die DNA am Ende der Chromosomen zusammenhalten, auf ihre Rolle bei Krebs zu untersuchen.6
Eine der Wachstumsbeschränkungen in normalen Zellen ist die Länge der Telomere. Bei jeder Zellteilung werden die Telomere kürzer. Wenn die Telomere zu kurz werden, kann sich eine Zelle nicht mehr teilen und die Zelle stirbt.
Krebszellen haben einen Weg gefunden, Telomere zu erneuern, damit sie sich weiter teilen können. Ein Enzym namens Telomerase verlängert die Telomere, sodass sich die Zelle auf unbestimmte Zeit teilen kann und im Wesentlichen unsterblich wird.
Fähigkeit zum "Verstecken"
Viele Menschen fragen sich, warum Krebs Jahre und manchmal Jahrzehnte, nachdem er verschwunden zu sein scheint, wiederkehren kann (insbesondere bei Tumoren wie Östrogenrezeptor-positivem Brustkrebs). Es gibt mehrere Theorien darüber, warum Krebs wiederkehren kann.
Im Allgemeinen wird angenommen, dass es eine Hierarchie von Krebszellen gibt, wobei einige Zellen (Krebsstammzellen) die Fähigkeit haben, einer Behandlung zu widerstehen und ruhen zu lassen. Dies ist ein aktives Forschungsgebiet und äußerst wichtig.
Genomische Instabilität
Normale Zellen haben normale DNA und eine normale Anzahl von Chromosomen. Krebszellen haben oft eine abnormale Anzahl von Chromosomen und die DNA wird zunehmend abnormal, da sie eine Vielzahl von Mutationen entwickelt.
Einige davon sind Treibermutationen, das heißt, sie treiben die Umwandlung der Zelle in Krebs an. Viele der Mutationen sind Passagiermutationen, was bedeutet, dass sie keine direkte Funktion für die Krebszelle haben.
Bei einigen Krebsarten ermöglicht die Bestimmung, welche Treibermutationen vorhanden sind (molekulares Profiling oder Gentests), Ärzten, gezielte Medikamente zu verwenden, die speziell auf das Wachstum des Krebses abzielen.
Die Entwicklung zielgerichteter Therapien wie EGFR-Inhibitoren für Krebserkrankungen mit EGFR-Mutationen ist einer der am schnellsten wachsenden und voranschreitenden Bereiche der Krebsbehandlung.7
Wie eine Zelle krebsartig wird
Wie oben erwähnt, gibt es viele Unterschiede zwischen normalen Zellen und Krebszellen. Bemerkenswert ist auch die Anzahl der Kontrollpunkte, die umgangen werden müssen, damit eine Zelle krebsartig wird:
- Die Zelle muss über Wachstumsfaktoren verfügen, die sie zum Wachstum anregen, auch wenn kein Wachstum erforderlich ist.
- Die Zellen müssen Proteinen ausweichen, die Zellen anweisen, mit dem Wachstum aufzuhören und zu sterben, wenn sie abnormal werden.
- Die Zelle muss Signalen von anderen Zellen ausweichen,
- Die Zellen müssen die normale Klebrigkeit (Adhäsionsmoleküle) verlieren, die normale Zellen produzieren.
Alles in allem ist es für eine normale Zelle sehr schwierig, krebsartig zu werden, was überraschend erscheinen mag, wenn man bedenkt, dass jeder dritte Mensch im Laufe seines Lebens an Krebs erkrankt.8
Die Erklärung ist, dass sich im normalen Körper jeden Tag etwa drei Milliarden Zellen teilen. Unfälle bei der Vermehrung der Zellen durch Vererbung oder Karzinogene in der Umwelt während einer dieser Teilungen können eine Zelle bilden, die sich nach weiteren Mutationen zu einer Krebszelle entwickeln kann.9
Wie oben erwähnt, gibt es viele Unterschiede zwischen Krebszellen und normalen Zellen, die entweder gutartige oder bösartige Tumore bilden. Darüber hinaus gibt es Möglichkeiten, wie sich Tumore, die Krebszellen oder normale Zellen enthalten, im Körper verhalten.
Das Konzept der Krebsstammzellen
Nachdem Sie diese vielen Unterschiede zwischen Krebszellen und normalen Zellen besprochen haben, fragen Sie sich vielleicht, ob es Unterschiede zwischen Krebszellen selbst gibt. Dass es eine Hierarchie von Krebszellen geben kann, von denen einige andere Funktionen haben als andere, ist die Grundlage der Diskussionen über Krebsstammzellen, wie oben diskutiert.
Wir verstehen immer noch nicht, wie sich Krebszellen scheinbar jahrelang oder jahrzehntelang verstecken und dann wieder auftauchen können. Es wird von einigen angenommen, dass die "Generäle" in der Hierarchie der Krebszellen, die als Krebsstammzellen bezeichnet werden, resistenter gegen Behandlungen sind und die Fähigkeit haben, inaktiv zu bleiben, wenn andere Krebszellen von Soldaten durch Behandlungen wie Chemotherapie eliminiert werden.
Während wir derzeit alle Krebszellen in einem Tumor als identisch behandeln, ist es wahrscheinlich, dass die Behandlungen in Zukunft einige der Unterschiede der Krebszellen in einem einzelnen Tumor weiter berücksichtigen werden.
Ein Wort von Verywell
Viele Menschen sind frustriert und fragen sich, warum wir noch keinen Weg gefunden haben, alle Krebsarten zu stoppen. Das Verständnis der vielen Veränderungen, die eine Zelle auf dem Weg zur Krebszelle durchmacht, kann helfen, einen Teil der Komplexität zu erklären. Es gibt nicht einen Schritt, sondern viele, die derzeit auf unterschiedliche Weise angegangen werden.
Außerdem ist Krebs keine einzelne Krankheit, sondern Hunderte verschiedener Krankheiten. Und selbst zwei Krebsarten, die in Art und Stadium gleich sind, können sich sehr unterschiedlich verhalten. Wenn sich 200 Menschen mit der gleichen Krebsart und dem gleichen Krebsstadium in einem Raum befänden, hätten sie aus molekularer Sicht 200 verschiedene Krebsarten.
Es ist jedoch hilfreich zu wissen, dass wir, wenn wir mehr darüber erfahren, was eine Krebszelle zu einer Krebszelle macht, mehr Erkenntnisse darüber gewinnen, wie wir diese Zelle daran hindern können, sich zu vermehren, und vielleicht sogar den Übergang zu einer Krebszelle in der ersten Phase vollziehen Platz.
Hier werden bereits Fortschritte erzielt, da gezielte Therapien entwickelt werden, die in ihrem Mechanismus zwischen Krebszellen und normalen Zellen unterscheiden.
Und die Forschung zur Immuntherapie ist ebenso spannend, da wir Wege finden, unser eigenes Immunsystem zu "stimulieren", um das zu tun, was es bereits kann, um Krebszellen zu finden und zu eliminieren.
Herauszufinden, wie sich Krebszellen "verkleiden" und verstecken, hat bei einigen Menschen mit den am weitesten fortgeschrittenen soliden Tumoren zu besseren Behandlungen und selten zu vollständigen Remissionen geführt.