Krebsforschung heute Berichte aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum Das Photo auf dem Umschlag zeigt eine menschliche Tumorzelle in 6000facher Vergrößerung (Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Prof. Dr. Neidhard Paweletz) Mit diesem Buch "Krebsforschung heute - Berichte aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum': 1981, beginnt eine neue Schriftenreihe, die an das im Jahr 1978 in der Akadem. Verlagsgeseilschaft, Wiesbaden, veröffentlichte Buch "Jahresbericht 1977': anschließt. ISBN 978-3-7985-0597-1 ISBN 978-3-642-95975-2 (eBook) DOI 10.1007/978-3-642-95975-2 Herausgeber: Deutsches Krebsforschungszentrum Im Neuenheimer Feld 280 D-6900 Heidelberg 1 Tel. 06221/4841 Telex 461562 dkfzd Gesamtredaktion: StabssteIle Presse-und Öffentlichkeitsarbeit Hilke Stamatiadis-Smidt, M.A. Softcover reprint ofthe hardcover 1st edition 1981 Gestaltung: Heidi Hnatek Photos: Josef Wiegand Nr. 3t Rudolf A. Raff, Department of Biology, Indiana University, Bloomington, USA. veröff. in PNAS 76, No. 8, 3991-3995, 1979 Photos in den Ergebnisberichten von den Autoren bzw. von Mitarbeitern der jeweiligen Institute und von der Zentralen Photoabteilung. Druck: Druckerei Keller GmbH & Co., Heidelberg Kapitel Seite Vorwort 9 o Auftrag und Struktur des Deutschen Krebsforschungszentrums 10 Forschung Forschungsschwerpunkt Krebserzeugende Faktoren und Umweltcarcinogene Nitrosaminbelastung des Menschen und Verhütungsmaßnahmen 18 Die biologische Wirkung von Nitrosaminen 24 Forschungsschwerpunkt Mechanismen der Krebs entstehung 28 Stuten der Krebsentstehung 31 Die genetische Information in Lebertumoren 39 Mechanismus der virus-induzierten Leukämie 41 Herpes-Viren, gefährliche Verwandlungskünstler - Einblicke in die Steuerung ihrer Erbanlagen 47 Forschungsschwerpunkt Erkennung und Früherkennung der Krebskrankheiten 54 Funktionszintigraphie bei Patienten mit Bronchialkrebs 58 Gewebscharakterisierung von Organen - mit Ultraschall und EDV 61 Forschungsschwerpunkt Therapie der Krebskrankheiten 66 Kombinationschemotherapie von Mundhöhlenkrebs 71 Sensibilitätstestung von Tumoren 76 Forschungsschwerpunkt Biologische Grundlagen der Tumortherapie 82 Tublin - die Struktur eines Ziel moleküls tür Tumorhemmstoffe 85 Aufklärung der Regulation von Immunreaktionen - eine bakterielle Zellwandsubstanz als "Werkzeug" 89 Immun-Interferonproduktion in Lymphozytenkulturen 94 Das System der Interferone Eine Übersicht 96 Kapitel Seite U Forschungsschwerpunkt Metastasierung und invasives Wachstum 104 Die Bildung von Tochtergeschwülsten im Organismus und die körpereigene Abwehr 108 © Schwerpunkt Informationssysteme, Standardisierung, Statistik 120 Digitale Bildverarbeitung als Basis einer objektivierten Befunderhebung in der Histodiagnostik 122 Statistische Methoden zur Analyse von Kombinations- wirkungen bei der Krebsentstehung im Tierexperiment 127 Computer-Analyse von DNA-und Aminosäuresequenzen 130 Das Aktuelle Krebslexikon 135 ® Institute 138 D@ Zentrale Einrichtungen 145 00 Planung und Erfolgskontrolle 155 D~ Nationale und internationale Zusammenarbeit 157 cill&fg Anhang Seite D~ Organe 173 D~ Personalrat 177 D~ Stiftungsverwaltung 179 D@ Lehre, Ausbildung, Fortbildung 185 Du Presse- und Öffentlichkeitsarbeit 188 Dm Veranstaltungen 194 D® Satzung 196 Vorwort Ein Erfolg in der Krebsbekämpfung Umwelt des Menschen, sind ermu erscheint gegenwärtig nur in kleinen tigende Fortschritte gemacht worden. Grundlegend für die Erforschung des Schritten möglich. Der entschei Erfolgreiche Krebsforschung setzt Krebsproblems ist die Erkenntnis der dende Durchbruch, nämlich die eine rege nationale und internationale biologischen, chemischen und phy fundamentale Einsicht in die Ursachen wissenschaftl iche Zusammenarbeit sikalischen Prozesse, welche die der Entstehung der Krebszellen, steht voraus. Daher enthält der Bericht auch Umwandlung von normalen Zellen in noch aus. Dennoch sind gerade in den Informationen über diesen Bereich. Krebs-Zellen verursachen. Aus dieser letzten Jahren ganz wesentliche neue Sicht ist die besondere Förderung der Erkenntnisse in der Grundlagenfor Das Deutsche Krebsforschungszen krebsbezogenen Grundlagenfor schung, z. B. bezüglich der moleku trum ist bestrebt, durch ständige schung wie Zell- und Molekularbio laren Mechanismen der Krebsent Neubeurteilung der in der Vergangen logie, Genetik und Virologie von stehung, gewonnen worden. Auch in heit vereinbarten Forschungsziele und großer Bedeutung. Die anwendungs anderen Bereichen, wie etwa der Ver durch kritische Analyse und Bewer orientierte bzw. patientenorientierte feinerung der Diagnosemethoden, der tung der Arbeitsergebnisse, die Forschung im Zentrum versucht, Entwicklung neuer Chemotherapeu Qualität der Forschung des Zentrums durch Verbesserung diagnostischer tika sowie der Identifizierung von stetig zu verbessern und sich dem Methoden und durch die Entwicklung krebserzeugenden Substanzen in der internationalen Vergleich zu stellen. neuer Therapien dem Krebskranken zu dienen. Die notwendige Wechselwir kung zwischen diesen beiden Berei chen erfordert einen ständigen Gedankenaustausch und eine enge Abb.1 Kooperation zwischen den verschie Deutsches Krebsforschungszentrum denen Wissenschaftsgruppen des Zentrums. Im Deutschen Krebsfor schungszentrum sind acht Institute zusammengefaßt, die sich in ihren Forschungsaufgaben ergänzen und sich mit den Fragen der Ursachen, der Entstehung, des Verlaufs, der Diagnose und den Therapiemöglich keiten der vielfältigen Krebsformen von verschiedenen Fachrichtungen her befassen. Einen kleinen Ausschnitt aus diesem Spektrum von rund 200 Forschungs vorhaben, die derzeit im Zentrum bearbeitet werden, stellen die in den Berichten dieses Buches erläuterten Ergebnisse dar. Sie wenden sich bewußt an die breite Öffentlichkeit, um dem in den letzten Jahren zunehmend geäußerten Wunsch nachzukommen, für den Laien verständliche Informa tionen über das Krebsgeschehen zu geben. 9 I Auftrag und Das Deutsche Krebsforschungszen Ziel des Forschungsprogramms des trum (DKFZ) wurde 1964 auf Initiative Deutschen KrebsforSChungszentrums Struktur des des im Jahre 1978 im Alter von 86 ist es, wesentliche Beiträge zum Jahren verstorbenen Heidelberger Verständnis der Krebsentstehung und Deutschen Chirurgen Prof. Dr. Dr. h. c. K. H. Bauer zur Erarbeitung wissenschaftlich und durch Beschluß der Landesregie fundierter Therapiekonzepte zu Krebsforschungs rung Baden-Württemberg als Stiftung liefern. Man geht heute allein von über zentrums des öffentlichen Rechts gegründet. Seit 100 verschiedenen Krebsarten beim 1975 ist es Großforschungseinrichtung Menschen aus, die in individuell und wird vom Bund und vom Land verschiedenen Erscheinungsformen Baden-Württemberg nach dem Schlüs auftreten. Das Programm des Zen sel 90:10 auf der Grundlage des § 91 b trums konzentriert sich deshalb bei Grundgesetz finanziert. Das Deutsche Berücksichtigung der Vielfalt der Krebsforschungszentrum hat die Auf Methoden und Denkansätze in der gabe, Krebsforschung zu betreiben, Krebsforschung auf sechs multidiszi d. h. die Krebskrankheiten, ihr Wesen, plinäre Schwerpunkte: ihre Verhütung und ihre Bekämpfung - Krebserzeugende Faktoren und zu erforschen. Umweltcarci nogene Heute erkrankt in der Bundesrepublik - Mechanismen der Krebsentstehung Deutschland fast jeder dritte Mensch - Erkennung und Früherkennung an Krebs und etwa jeder fünfte stirbt an der Krebskrankheiten einem Krebsleiden. Trotz aller Fort - Therapie der Krebskrankheiten schritte der Medizin fordert der Krebs - Biologische Grundlagen der hierzulande noch heute täglich rund Tumortherapie 400 Opfer. Nimmt man für die nächsten - Metastasierung und invasives Jahre eine gleichbleibende Krebssterb Wachstum lichkeit an, dann läßt sich errechnen, daß von den derzeitigen Bewohnern in Ein siebenter Schwerpunkt beschäf der Bundesrepublik ungefähr 12 Millio tigt sich hauptsächlich mit Fragen der nen an Krebs sterben werden. Dokumentation, Information und Statistik. Der Kampf gegen den Krebs zählt deshalb zu den wichtigsten gesund Dieses prOblemorientierte For heitspolitischen und wissenschaftli schungsprogramm wird in acht chen Aufgaben unserer Zeit. Die wissenschaftlichen Instituten äußerst komplexen Probleme der bearbeitet, die "alle unter einem Dach" Krebsforschung und Krebsbekämpfung zusammengeführt sind. berühren viele Gebiete der Biowis senschaften, der Naturwissenschaften, wie auch der Sozialwissenschaften. Sie können mit Aussicht auf Erfolg nur in enger Zusammenarbeit von Wis senschaftlern aller dieser Disziplinen auf nationaler und internationaler Ebene und durch Konzentration und Ausbau vorhandener Forschungskapa zitäten in Angriff genommen werden. 10 Forschung Forschungs Krebserzeugende gen auch geeignete Mutagenitäts Faktoren und Umwelt tests und Untersuchungen an schwerpunkt Kulturen bestimmter Gewebezellen) carcinogene bleiben jedoch die Grundlage für die theoretische Erforschung der krebs Die Annahme, daß Krebs beim erzeugenden Umweltfaktoren und für Menschen in weitgehendem Maße die Verifizierung epidemiologischer durch Faktoren in seiner Umwelt Befunde. Andererseits führen neuer bedingt und ausgelöst wird, ist heute dings vermehrt Daten über das Vor unbestritten. Zu solchen krebserzeu kommen chemischer Carcinogene in genden Faktoren (Carcinogene) der menschlichen Umwelt zu geziel sind chemische Substanzen, energie ten epidemiologischen Untersuchun reiche physikalische Strahlen und gen. Die beiden Arbeitsrichtungen Viren zu zählen. Die Erkennung und sind daher in diesem Forschungs Bestimmung solcher Faktoren ist die schwerpunkt gemeinsam vertreten. Voraussetzung für präventivmedizini sche Maßnahmen. Bisher bekannte Umweltfaktoren Methoden der bei der Krebsentstehung Ursachenforsch u ng Als Carcinogene werden solche Fak Umwelteinflüsse auf die Krebs toren bezeichnet, die im Experiment häufigkeit sind zunächst mit klas überzufällig häufiger eine Umwand sischen Untersuchungen über lung von Gewebezellen in Tumor Berufsrisiken in kleinen bzw. be zeIlen verursachen, als durch eine grenzten Gruppen von Menschen spontane biologische Mutation zu er zahlenmäßig identifiziert worden; warten wäre. Analog dazu kann auch die Untersuchung von ganzen das häufigere Auftreten einer Tumor Risikobevölkerungen erfordert erkrankung im Versuchstier oder -auf Methoden der Epidemiologie. So epidemiologischer Ebene - in be relevant die Ergebnisse der stimmten menschlichen Bevölke deskriptiven Epidemiologie zur rungsgruppen bei Vorliegen eines Hypothesenbildung auch sind, so oder mehrerer carcinogener Faktoren sind doch für die erforderliche als Hinweis auf ursächliche Wirkung Sicherung vermuteter Zusammen gewertet werden. In diesem Sinne hänge und für die Bestimmung dienen Experimente entweder als deren Signifikanz zusätzliche metho Bestätigung epidemiologischer Be dische Ansätze erforderlich. funde oder als auslösendes Moment Da in menschlichen Populationen für die Untersuchung von Risiko keine Experimente durchgeführt gruppen. werden können, gewinnt die analy tische epidemiologische Arbeits Aufgrund solcher Ansätze wurden weise, die möglichst gute Rekon bisher Carcinogene der verschieden struktion und Nachahmung des sten Struktur entdeckt oder zumindest "natürlichen Experiments" anstrebt, als potentiell krebserzeugend identifi zunehmende Bedeutung. Tier ziert. Zu diesen gehören physikalische versuche (mit starken Einschränkun- Faktoren, chemische Verbindungen 14