Ursachenforschung zur Leukämie bei Kindern

Krebs kann spontan entstehen, kann aber auch durch genetische Prädisposition, Lebensstil (vor allem Ernährung) und umweltbedingte (chemische, physikalische oder biologische) Einflüsse induziert werden. Für viele Tumorarten sind umweltbedingte Risikofaktoren seit langem bekannt (z.B. Lungenkrebs durch Zigarettenrauch, Hautkrebs durch UV, Genitaltumore durch Tumorviren). Demgegenüber ist der Kenntnisstand zu den umweltbedingten Risikofaktoren für Leukämien im Kindesalter unbefriedigend und durch geringe Fortschritte gekennzeichnet.

In epidemiologischen Studien konnten konsistent statistische Zusammenhänge von Leukämien im Kindesalter sowohl mit schwacher ionisierender Strahlung als auch mit schwachen niederfrequenten Magnetfeldern beobachtet werden. Die Ergebnisse sind jedoch kausal und nach dem Stand der Wissenschaft bisher nicht erklärbar. Deshalb nahm das BfS diese wissenschaftlichen Ergebnisse zum Anlass, sich intensiv um die Erforschung der Ursachen für Leukämien im Kindesalter zu bemühen.

Breites Themenspektrum für die Ursachenforschung

Bei der Entstehung von Leukämien im Kindesalter handelt es sich um ein multifaktorielles Geschehen, wobei genetische Veranlagung, weitere endogene Faktoren sowie äußere Einflüsse zusammenwirken. Trotz der verschiedenen Anstrengungen in unterschiedlichen Bereichen der Wissenschaft ist die Erkrankung in ihrer Komplexität noch weitgehend unverstanden. Es gilt, durch gezielte Forschung ihre Ursachen aufzuklären, um darauf aufbauend umweltbedingte Risikofaktoren verringern zu können.

Das Themenspektrum für die Ursachenforschung von Leukämie im Kindesalter ist sehr breit und umfasst unter anderem:

• Ionisierende Strahlung und Leukämierisiko bei Kindern
• Magnetfelder und Leukämierisiko bei Kindern
• Ätiologie und Mechanismen der Krankheit
• Epidemiologie
• Genetik, Epigenetik und Umwelteinflüsse
• Die Bedeutung des Immunsystems bei der Krankheitsentwicklung
• Neue Erkenntnisse aus Tiermodellen

• Internationale Konsortien und länderübergreifende Forschungsansätze.

BfS als Initiator für internationalen Austausch bei der Ursachenerforschung

Um neue Wege zur Klärung der komplexen Ursachen von Leukämien bei Kindern zu finden und den wissenschaftlichen Fortschritt kontinuierlich zu verfolgen, organisiert das BfS seit 2008 Workshops auf internationaler Ebene. Die Veranstaltungen richten sich an interessierte Wissenschaftler, wie Kinderärzte, Epidemiologen, Biologen, Strahlenforscher u.a. sowie an Vertreter deutscher, europäischer und internationaler Behörden und Verbände (z.B. BMU, BfS, WHO, ICNIRP):

• Im Mai 2008 führte das BfS zusammen mit der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und der Internationalen Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung (ICNIRP) in Berlin einen internationalen Workshop zu den bekannten Risikofaktoren für Leukämien im Kindesalter durch.
• Auf der Grundlage des Berliner Workshops wurde im Juli 2010 ein mit internationalen Experten besetztes BfS-Fachgespräch durchgeführt mit dem Ziel, eine strategische, interdisziplinäre Forschungsagenda zu erarbeiten (Ziegelberger et al., Blood Cancer Journal (2011)
• Im Juni des Jahres 2012 fand in Bombon bei Paris unter der Schirmherrschaft von MELODI (Multidisciplinary European Low Dose Initiative) eine Tagung statt, die von der französischen Strahlenschutzbehörde IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire) gemeinsam mit dem BfS organisiert wurde. Dabei wurde unter anderem die beim BfS-Fachgespräch im Juli 2010 erarbeitete Forschungsagenda vorgestellt und fortgeschrieben (Laurier et al., J Radiol Prot. 2014).
• Im Dezember 2013 lud das BfS zu einem Fachgespräch mit internationalen Experten und Forschungsnehmern ein, um die Ergebnisse von fünf Pilotprojekten vorzustellen und im Kontext des aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstands zu diskutieren. Auf Basis der im Juli 2010 erstellten Forschungsagenda (Ziegelberger et al., Blood Cancer Journal (2011) hatte das BfS im Jahr 2011 einige der Themenschwerpunkte aufgegriffen und im Rahmen des UFOPLANs entsprechende Pilotprojekte initiiert, die in den Jahren 2012-2013 durchgeführt wurden.
• Im November 2016 veranstaltete das BfS im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) einen weiteren internationalen Workshop in München. Ziel dieser Veranstaltung war es, neue Ansatzpunkte für die Ursachenforschung zu ermitteln und die Forschungsstrategien fortzuentwickeln.

Pilotprojekte

Die Abschlussberichte der Pilotprojekte wurden in DORIS, dem "Digitalen Online-Repositorium und Informationssystem" des BfS veröffentlicht:

• Untersuchungen zum Zusammenwirken umweltbedingter Risikofaktoren mit genetischen und weiteren endogenen Faktoren bei der Entstehung von Leukämie im Kindesalter; Pilotstudie: Sequenzierung und bioinformatische Auswertung (Vorhaben 3611S70014)
• Übersicht über vorhandene Tiermodelle, die für die Leukämieforschung angewandt werden könnten (Vorhaben 3612S70029).
• Nachweis von chromosomalen Translokationen durch genomische PCR zur Identifizierung prä-leukämischer Zellen bei Kindern - Pilotstudie zur Entwicklung und Validierung geeigneter Sonden (Vorhaben 3611S70019).
• Machbarkeitsstudie zum Aufbau einer Geburtskohorte und zur Überprüfung genetischer Prädisposition bei kindlichen Leukämien (prospektive Forschungsansätze) (Vorhaben 3611S70020).

• Pilotstudie zum Vergleich der Inzidenz von Leukämien im Kindesalter in verschiedenen Ländern (Website: GALnet: The Global Acute Leukemia network) (Vorhaben 3612S70028).

Publikationen

Außerdem veröffentlichten die Wissenschaftler ihre Ergebnisse in renommierten Fachzeitschriften (in englischer Sprache):

Ernst S A, Günther K, Frambach T, Zeeb, H 2015: Prenatal recruitment of participants for a birth cohort study including cord blood collection: results of a feasibility study in Bremen, Germany. GMS Ger Med Sci; doi. 10.3205/000208.

Fischer U et al. 2015: Genomics and drug profiling of fatal TCF3-HLF−positive acute lymphoblastic leukemia identifies recurrent mutation patterns and therapeutic options. Nature Genetics doi: 10.1038/ng.3362.

Fueller E, Schaefer D, Fischer U et al. 2014: Genomic Inverse PCR for Exploration of Ligated Breakpoints (GIPFEL), a New Method to Detect Translocations in Leukemia. PLoS ONE 9(8): e104419. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0104419

Hauer et al. 2014 Genetically engineered mouse models of human B-cell precursor leukemias. Cell Cycle 13: 2836-2846