Wie sich Leukämie bei Kindern mit Down-Syndrom entwickelt

27.04.2026

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Kinder mit Down-Syndrom besitzen ein hohes Risiko, an myeloischer Leukämie zu erkranken. Ein Forschungsteam der Goethe-Universität Frankfurt, des Wellcome Sanger Institute, des Great Ormond Street Hospital und ihrer Kooperationspartner hat herausgefunden, wie sich einzelne Zellen des blutbildenden Systems der Betroffenen verändern, sodass über eine Krebsvorstufe Leukämie entsteht. Die Forschenden haben so die betroffenen genetischen Programme identifiziert, und einen Ansatzpunkt für eine Therapie der myeloischen Leukämie bei Kindern mit Down-Syndrom gefunden [1].

Transientes myeloproliferatives Syndrom oft nicht von Leukämie zu unterscheiden

Kinder mit Down-Syndrom haben ein 150-fach erhöhtes Risiko, an myeloischer Leukämie (ML-DS) zu erkranken. Dies liegt daran, dass 15 bis 30% der Kinder mit Down-Syndrom als Neugeborene eine vorübergehende Erkrankung des blutbildenden Systems erleiden, das transiente myeloproliferative Syndrom (transient abnormal myelopoiesis, TAM). In der akuten Phase ist die 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 Infektionsabwehr und erhöhter Blutungsneigung führen kann. Im Gegensatz zur ML-DS bildet sich die TAM wieder zurück. Da sich beide Erkrankungen kaum voneinander unterscheiden lassen, erhalten auch TAM-Patient:innen oft eine Krebsbehandlung.

Erstmals molekulare Schritte der Leukämieentstehung bei Down-Syndrom nachgezeichnet

Gleichzeitig stellt die TAM eine Vorstufe der ML-DS dar: Kommen zur Mutation in einem Protein namens GATA1, die die TAM auslöst, in den folgenden Lebensjahren weitere Mutationen in anderen Proteinen hinzu, entwickeln Kinder mit Down-Syndrom eine myeloische Leukämie. Die einzelnen molekularen Schritte dieser Krebsentstehung hat nun 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 Patient:innen, die an TAM oder ML-DS in unterschiedlichen Formen und Stadien litten. Die Wissenschaftler:innen nutzten ein Verfahren, mit dem sich feststellen lässt, welche Gene in einzelnen TAM- oder Krebszellen aktiv sind, die sogenannte Einzelzell-mRNA-Sequenzierung. Außerdem durchforsteten sie das Erbgut solcher Zellen auf Mutationen. Insbesondere richteten sie ihr Augenmerk auf das GATA1-Protein, dessen Mutation eine TAM auslöst. Es handelt sich dabei um einen Transkriptionsfaktor, der die normale Entwicklung der Blutzellen orchestriert und dessen Fehlfunktion in TAM- und ML-DS-Zellen zum raschen und unkontrollierten Wachstum beiträgt.

GATA1-Mutation als möglicher Angriffspunkt für künftige ML-DS-Therapien

Das Ergebnis: Je nach Entwicklungsstadium der TAM- und ML-DS-Zellen sind unterschiedliche Gene aktiv, die zum Krankheitsbild beitragen. Ebenso sind unterschiedliche Mutationen für verschiedene Schweregrade oder Stadien beider Erkrankungen verantwortlich. Übereinstimmend zeigten sich hingegen in allen TAM- und ML-DS-Zellen jene Genaktivitäten, die sich auf die GATA1-Mutation zurückführen ließen.

Prof. Jan-Henning Klusmann erläutert: „Weil die Auswirkungen des mutierten GATA1 nicht von den Folgen anderer Mutationen überlagert wurden, ist die GATA1-Mutation offenbar zentral für beide Erkrankungen. Daher könnte GATA1 ein Angriffspunkt für künftige ML-DS-Therapien sein."

Ein weiteres Ergebnis: Die Genaktivitäten von Zellen einer klassischen TAM, die sich spontan innerhalb weniger Wochen oder Monate zurückbildet, und einer rezidivierenden TAM, die zweimal hintereinander auftritt, wiesen Unterschiede auf. Dabei ähnelten die Genaktivitäten der rezidivierenden TAM jenen einer ML-DS. Das Forschungsteam schlussfolgert daher, dass solche Genaktivitätsmuster künftig möglicherweise als Biomarker dienen könnten, um das Risiko für eine ML-DS vorherzusagen.

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Proteinhemmung schwächt Leukämiezellen erfolgreich

In einer Studie der Universitätsmedizin Mainz konnten Krebszellen bei akuter myeloischer Leukämie (AML) durch einen neu entdeckten Mechanismus gezielt geschwächt werden. Die Hemmung bestimmter Proteine, die die Genaktivität beeinflussen, löste eine starke Abwehrreaktion der Krebszellen aus. Diese Immunantwort ähnelte der einer Grippe, schwächte die Tumorzellen und konnte deren Zelltod auslösen. Mit immunstimulierenden Botenstoffen konnten die Forschenden diesen Effekt sogar verstärken. Langfristig könnten die Ergebnisse dazu beitragen, eine neue, gezielt entwickelte Kombinationstherapie für AML zu entwickeln. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Blood veröffentlicht [1].

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