Nachrichten
Wie sich Leukämie bei Kindern mit Down-Syndrom entwickelt – molekulare Schritte jetzt von Forschungsteam um Prof. Jan-Henning Klusmann, LOEWE-FCI und intern. Kollegen erstmals nachgezeichnet
Kinder mit Down-Syndrom haben ein 150-fach erhöhtes Risiko, an myeloischer Leukämie (ML-DS) zu erkranken. Dies liegt daran, dass 15 bis 30 Prozent der Kinder mit Down-Syndrom als Neugeborene eine vorübergehende Erkrankung des blutbildenden Systems erleiden, das transiente myeloproliferative Syndrom (englisch: transient abnormal myelopoiesis, TAM). In der akuten Phase ist TAM von ML-DS praktisch nicht zu unterscheiden: In beiden Fällen vermehren sich die Vorläuferzellen der weißen Blutzellen oder Leukozyten im Knochenmark unkontrolliert. Dadurch verdrängen sie normale blutbildende Zellen, was zu Blutarmut, mangelhafter Abwehr von Infektionen und erhöhter Blutungsneigung führen kann. Im Gegensatz zur ML-DS bildet sich die TAM wieder zurück. Da sich beide Krankheiten kaum voneinander unterscheiden lassen, erhalten auch TAM-Patientinnen und -Patienten oft eine Krebsbehandlung.
Die einzelnen molekularen Schritte dieser Krebsentstehung hat jetzt ein Forschungsteam um Prof. Jan-Henning Klusmann von der Goethe-Universität Frankfurt, Prof. Jack Bartram vom Great Ormond Street Hospital in London und Prof. Sam Behjati vom Wellcome Sanger Institute im britischen Hinxton erstmals nachgezeichnet.
Dazu untersuchte das Forschungsteam Tumorproben von jungen Patientinnen und Patienten, die an TAM oder ML-DS in unterschiedlichen Formen und Stadien litten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzten ein Verfahren, mit dem sich feststellen lässt, welche Gene in einzelnen TAM- oder Krebszellen aktiv sind, die sogenannte Einzelzell-mRNA-Sequenzierung. Außerdem durchsuchten sie das Erbgut (Genom) solcher Zellen auf Mutationen. Ihr Augenmerkt richteten sie dabei insbesondere auf das GATA1-Protein, dessen Mutation eine TAM auslöst. Es handelt sich um eine Art Schalter-Protein (Transkriptionsfaktor), das die normale Entwicklung der Blutzellen orchestriert und dessen Fehlfunktion in TAM- und ML-DS-Zellen zum raschen und unkontrollierten Wachstum beiträgt.
Das Ergebnis: Zwar sind je nach Entwicklungsstadium von TAM- und ML-DS-Zellen unterschiedliche Gene aktiv, die zum Krankheitsbild beitragen. Auch sind unterschiedliche Mutation etwa für verschiedene Schweregrade oder Stadien der beiden Krankheiten verantwortlich. Ähnlich waren dagegen in allen TAM- und ML-DS-Zellen die Genaktivitäten, die sich auf die Mutation in GATA1 zurückführen ließen.
Prof. Jan-Henning Klusmann, Wissenschaftler des LOEWE-Zentrums FCI und Co-Seniorautor an der Goethe-Universität Frankfurt, sagte: „Wir wissen schon länger, dass Kindern mit Down-Syndrom ein erhöhtes Risiko für myeloische Leukämie haben. Jetzt haben wir die zugrunde liegenden genetischen Programme aufgeschlüsselt und – zunächst im Labor – herausgefunden, welche Zellen der TAM-Krebsvorstufe sich bei Kindern mit Down-Syndrom zu myeloischer Leukämie entwickeln können.“
Original-Publikation: Mi K. Trinh, Konstantin Schuschel, Hasan Issa, Rebecca Thomas, Conor Parks, Agnes Oszlanczi, Toochi Ogbonnah, Di Zhou, Lira Mamanova, Elena Prigmore, Emilia Robertson, Angus Hodder, Anna Wenger, Nathaniel D. Anderson, Holly J. Whitfield, Taryn D. Treger, José Gonçalves-Dias, Karin Straathof, David O'Connor, Matthew D. Young, Laura Jardine, Stuart Adams, Jan-Henning Klusmann, Jack Bartram, Sam Behjati: Single cell transcriptional evolution of myeloid leukaemia of Down syndrome. Nature Communications (2026), https://doi.org/10.1038/s41467-026-71707-2