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Der Begriff Krebs bezeichnet im Allgemeinen ein Geschwür aus entarteten Zellen. Die entarteten Zellen teilen sich deutlich häufiger als andere Zellen (unkontrollierter Zellwachstum), wodurch der entstehende Tumor an Größe zunimmt. Normalerweise sind verschiedene Kontrollmechanismen für die Regulation des Zellwachstums gegeben, die zum Teil oder vollständig von Krebszellen umgangen werden können. Somit kann der Tumor das umliegende Gewebe verdrängen oder schädigen, was unbehandelt zu schweren körperlichen Beeinträchtigungen bis hin zum Tode führen kann.
Nur in seltenen Fällen, wie bei Gehirn- und Lungentumoren, ist der Primärtumor für den Tod des Patienten verantwortlich. Meistens sind es Metastasen, die dazu führen. Letztere können die Organe so stark schädigen, dass sie ihre eigentliche Funktion nicht mehr erfüllen können. Die Folge ist Organversagen.
Ein Tumor kann unterschiedliche Eigenschaften besitzen:
So kann er nicht-invasiv wachsen, das Tumorgewebe ist in diesem Fall gegen das vorhandene Gewebe klar abgegrenzt und verdrängt dieses. Oder der Tumor wächst invasiv, d.h. das Tumorgewebe durchdringt vorhandenes Gewebe. Invasive Tumore haben eine deutlich schlechtere Prognose als nicht-invasive Tumore, da sie Metastasen bilden können und chirurgisch schwer zu entfernen sind.
Prinzipiell sind alle Krebsarten, abgesehen von Leukämien oder Lymphomen, sogenannte solide Tumore. Zu ihnen zählen die häufigsten Tumorarten wie Brustkrebs, Lungenkrebs, Prostatakrebs und Darmkrebs.
Im Folgenden werden die drei biologischen Mechanismen näher erläutert, die für das Zellwachstum und dessen Kontrolle im menschlichen Körper eine zentrale Rolle spielen:
1. Zellteilung (Zellproliferation):
Damit neue Zellen entstehen, müssen sich Körperzellen teilen. Der Vorgang der Zellteilung dient der Vermehrung von Körperzellen. Üblicherweise wird dabei z. B. aus einer Hautzelle wieder eine Hautzelle usw.
Sogenannte Stammzellen können sich beliebig oft teilen und sie verfügen über die Möglichkeit unterschiedliche Zelltypen zu bilden. Bei einer Krebserkrankung spricht man häufig von Krebsstammzellen oder Tumorstammzellen, wobei deren Anzahl, abhängig von der Krebsart und dem Stadium der Krankheit, stark variieren kann. Es wird vermutet, dass Krebsstammzellen die Hauptursache für das Wiederauftreten bzw. das Fortschreiten einer Krebserkrankung sind.
2. Zellreifung (Zelldifferenzierung):
Jede Zelle übernimmt eine spezielle Funktion im Körper. Ausgehend von Stammzellen können Zellen verschiedene Formen und Eigenschaften annehmen. Je weiter dieser Reifeprozess fortgeschritten ist, desto höher ist der Differenzierungsgrad. Die Zelle spezialisiert sich für eine bestimmte Aufgabe die sie im Körper übernimmt. Welche Aufgabe dass genau ist, bestimmen u.a. benachbarte Zellen und Hormone. Diese gegenseitige Regulation ist in Krebszellen beeinträchtigt. Krebszellen reagieren in der Regel vor allem auf Wachstumsreize und sind von anderen Einflüssen größtenteils abgekoppelt.
3. Programmierter Zelltod (Apoptose):
Die Apoptose ist ein Prozess, der u.a. der Eliminierung von geschädigten Zellen dient. Kommt es beispielsweise zu einer Mutation in der Zelle, schaltet sich dieser Mechanismus ein. Auch bei der köpereigenen Krebsabwehr spielt der programmierte Zelltod eine entscheidende Rolle. In Krebszellen ist in der Regel der Mechanismus der Apoptose blockiert, so dass die Zellen sich ungehindert vermehren können.
Die oben genannten biologischen Prozesse laufen normalerweise im Einklang ab. Durch eine Störung der zellulären Wachstumsregulation kann ein Krebsleiden ausgelöst werden. In den häufigsten Fällen ist eine Mutation der zellulären DNA dafür verantwortlich. Doch neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Krebs nicht zwangsläufig durch eine Mutation ausgelöst werden muss, sondern in einigen Fällen die Regulation der DNA aufgrund sogenannter epigenetischer Veränderungen gestört ist.
Eine Genmutation kann das Fortschreiten der Krebserkrankung auf zwei wesentlichen Wegen fördern: Durch die Aktivierung von Wachstumsgenen oder das Abschalten von Kontrollgenen, auch Tumorsupressorgene genannt. Beides führt zur vermehrten Teilung der Zellen und es kommt zur Krebserkrankung. Als Protoonkogene bezeichnet man dabei DNA Sequenzen, die durch eine Mutation in ein sogenanntes Onkogen umgewandelt werden. Die daraus entstehenden Proteine sind maßgeblich für die Entartung der Zellen verantwortlich, da sie aktiv in die Wachstumsregulation der Zelle eingreifen.