Große Körper, wenig Krebs

Bayer 04 Leverkusen nahm seine Werbung für Haiknorpel-Präparate damals sehr schnell wieder von seiner Homepage. Womöglich hatte ein kompetenter Mitarbeiter der Pharmafirma den Kollegen vom Sport gesteckt, dass Haiknorpelschlucken gegen Krebs schlichtweg Humbug ist.

Petos Paradoxon

Doch Schluss jetzt mit Humbug! Wenden wir uns der Wissenschaft zu! Und damit konkret der spannenden Frage, warum Haie – und tatsächlich auch andere große Lebewesen – seltener Krebs bekommen als andere. Damit landen wir direkt in einem offensichtlichen Widerspruch der Biomedizin, bekannt als „Petos Paradoxon“. 1977 gab der britische Epidemiologe Richard Peto zu bedenken, dass die Entwicklung außergewöhnlich großer Körper und langer Lebensspannen eigentlich mit einem erhöhten Krebsrisiko einhergehen müsse. Denn theoretisch sollte mit der Gesamtzahl der Zellteilungen und Körperzellen eines Organismus automatisch auch die Wahrscheinlichkeit von Mutationen und Tumorbildung steigen.

Innerhalb einer Art mag eine derartige positive Korrelation zwischen Krebsentstehung sowie Körpergröße und Lebensdauer tatsächlich existieren. Für uns Menschen proklamieren dies jedenfalls einige Studien, für Hunde ebenfalls. Doch schaut man über die Artgrenzen hinweg, ist sofort Schluss mit der Korrelation: Das Krebsrisiko ist völlig unabhängig von Größe und Lebensspanne. Gerade unter den Säugetieren neigen einige der größten am allerwenigsten zur Tumorbildung: etwa Wale oder Elefanten. Womit wir bei dem Paradoxon angekommen wären.

Wie kann so etwas gehen? Wie kamen diese großen Tiere aus der doch so logischen Korrelation zwischen Zellzahl und Tumorrisiko heraus? Wohl nur dadurch, dass deren evolutionäre Vorfahren mit den großen Körpern und langen Lebensspannen zugleich eine erhöhte Tumorresistenz entwickelt haben. Damit wäre auch klar, was die theoretisch plausible Korrelation in der wirklichen Welt zum Paradoxon macht – nämlich, dass die Organismen erheblich in der Effizienz ihrer Krebsresistenz-Mechanismen variieren. Wäre diese bei allen Lebewesen gleich, hätte Peto niemals Grund gehabt, „sein“ Paradoxon zu formulieren.

Doch wie konnten die Vorfahren von Walen und Elefanten ihre Krebsrisiken derart drosseln? Zwei Vorschläge drängten sich auf: 1) Mehr Tumorsuppressor-Proteine und 2) weniger Onkogene – also Gene, die durch Mutation normale Zellen allzu leicht in Krebszellen umschalten können.

Zellwächter p53

Der erste Vorschlag konnte durch konkrete Beispiele bestätigt werden. So hat man im Erbgut mehrerer Wal-Genome Verdopplungen von Tumorsuppressor-Genen aufgespürt. Und im Genom des afrikanischen Elefanten Loxodonta africana fand ein Forschungsteam gleich zwanzig Kopien des Gens für den wohl effektivsten aller Tumorsuppressoren: den „Zellwächter“ p53. Wir Menschen müssen uns dagegen mit einer Ausgabe begnügen. Als Folge können die Dickhäuter mit ihrem p53-Arsenal offenbar noch flexibler und effizienter gegen drohende Tumorbildung vorgehen.

Ein Fehlen von Onkogenen wurde dagegen bislang nicht beschrieben. Allerdings verkündeten kürzlich US-Forscher den Verlust mehrerer Gene, die den kontrollierten Zelltod steuern, aus den Genomen von Elefanten und seiner Verwandten. Die betreffenden Zelltod-Varianten lösen unter anderem auch Entzündungen im umliegenden Gewebe aus, die wiederum das Wachstum von Tumoren verstärken können. Folglich könnten die Elefanten vor diesem Kollateralschaden besser geschützt sein. Der Nachteil, den sich die Dickhäuter damit jedoch eingefangen haben: Eine höhere Anfälligkeit für Infektionen.

Ein solches Abwägen („evolutionary trade-off“), welche von zwei mechanistisch miteinander verflochtenen Eigenschaften auf Kosten der anderen bevorzugt wird, geschieht übrigens oft in der Evolution. Die Elefantenvorfahren entschieden sich offenbar zugunsten der Tumorresistenz – und nahmen dafür lieber die eine oder andere Infektion mehr in Kauf.