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Viren und Krebs: Können Impfungen schützen?

Grippe, Windpocken und Gelbsucht - hinter all diesen Infektionskrankheiten stecken Viren. Aber sind diese mikroskopisch kleinen Partikel auch in der Lage, Krebs hervorzurufen? Schon seit über 70 Jahren hegen Wissenschaftler diesen Verdacht, der sich mit der Entwicklung moderner molekularbiologischer Nachweisverfahren bestätigte: Einige Viren können die Zelle zu unkontrolliertem Wachstum anregen und so die Entstehung von Krebs fördern.

Um vor solchen Tumorviren zu schützen, arbeiten Forscher an der Entwicklung geeigneter Impfstoffe: Gegen Hepatitis-B-Viren, die bei einem chronischen Infektionsverlauf zu Leberkrebs führen können, empfehlen offizielle Stellen vor allem Risikogruppen die Impfung. Ein erster Impfstoff gegen humane Papillomviren, der Frauen vor Gebärmutterhalskrebs und virusbedingten Krebsvorstufen schützen soll, ist seit kurzem in Deutschland auf dem Markt.

Was sind Viren überhaupt?

Viren sind mikroskopisch kleine Partikel, die hauptsächlich aus Erbmaterial und einer schützenden Eiweißhülle aufgebaut sind. Im Gegensatz zu Bakterien, die aus einer einzigen Zelle bestehen, besitzen Viren keinen eigenen Stoffwechsel. Sie sind daher für ihre Vermehrung auf Zellen eines lebenden Organismus angewiesen, sie brauchen einen Wirt.
Eine grobe Einteilung der Viren basiert auf der chemischen Eigenschaft ihrer Erbinformation. So gibt es DNS (Desoxyribonukleinsäure) - und RNS (Ribonukleinsäure) -Viren. Je nachdem, welche weiteren charakteristischen Bestandteile vorhanden sind, erfolgt die Einstufung in unterschiedliche Virustypen.

Was versteht man unter einer Virusinfektion?

Da Viren keinen eigenen Stoffwechsel besitzen, sind sie für ihre Vermehrung auf die Reproduktionsmaschinerie einer Wirtszelle angewiesen. Das Virus heftet sich daher von außen an die Zelle, um ins Zellinnere transportiert zu werden. Dort angekommen, zerfällt es in seine Einzelbestandteile und entlässt sein Erbgut. Mit Hilfe der auf dem Erbgut gespeicherten Information ist das Virus in der Lage, den Stoffwechsel der Wirtszelle zu seinem eigenen Vorteil zu steuern. So zwingt es die Zelle, viruseigenes Material zu produzieren, das für die Vervielfältigung und den Zusammenbau neuer vollständiger Viruspartikel notwendig ist. Neu gebildete Viren werden schließlich aus der Zelle entlassen.  Den gesamten Vorgang der Vermehrung vom Anheften und Eindringen des Virus in die Wirtszelle bis hin zur Reproduktion und dem Entlassen neuer Viruspartikel bezeichnet man als Infektion.

Wie können Viren Krebs auslösen?

Viele Viren rufen durch ihr Eindringen in den Körper eine Abwehrreaktion hervor. Der Kampf des Immunsystems gegen den Fremdkörper wird oft von typischen Krankheitssymptomen wie Fieber, Schwäche oder Appetitlosigkeit begleitet. Andere Viren können sich dagegen jahrzehntelang im Körper einnisten, ohne Symptome zu verursachen. Ganz ungefährlich ist dies bei einigen Virusarten trotzdem nicht: Jede Zelle besitzt ein kompliziertes Kontrollsystem, das den Zeitpunkt der Zellteilung, aber auch den des Zelltodes genau festlegt. Für die Gesundheit eines Organismus ist es wichtig, dass sich teilende und sterbende Zellen im Gleichgewicht befinden. Da Viren für ihre eigene Vermehrung von sich teilenden Zellen abhängig sind, haben sie Mechanismen entwickelt, welche die Wachstumskontrolle der Zelle außer Kraft setzen und den programmierten Zelltod verhindern.

So führen sie beispielsweise zur Störung von Genen mit zentraler Kontrollfunktion. Sind diese "Wächter" defekt, wachsen die Zellen ungebremst weiter. Doch Viren können auch auf anderem Weg zur Entstehung von Krebs beitragen: Manche bauen ihr Erbgut in das der Zelle ein und zerstören dabei zelleigene Gene, die normalerweise vor unkontrollierter Zellteilung schützen und damit der Entstehung eines Tumors vorbeugen können.

Führt jede Infektion mit Tumorviren zu Krebs?

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Auch wenn Viren bei der Entstehung mancher Krebsarten eine mehr oder weniger wichtige Rolle spielen können, so ist die Virusinfektion nie der alleinige Auslöser für eine Krebserkrankung. Nur ein Bruchteil der mit Viren infizierten Personen entwickelt tatsächlich einen entsprechenden Tumor und das meistens erst nach Jahrzehnten. So ist nur das Virus, nicht aber die Krebserkrankung selbst übertragbar. Eine Virusinfektion kann zwar die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass eine bestimmte Tumorart auftritt, aber letztlich ist für die Entwicklung von Krebs immer das Zusammentreffen mehrerer Faktoren notwendig. Auch scheint eine Virusinfektion nicht in allen Geweben den gleichen Effekt hervorzurufen. Viren sind also nie pauschal krebserregend, es kommt immer auf die Umstände an.

Kann man sich vor einer Virusinfektion schützen?

Den besten Schutz gegen eine Virusinfektion bieten Impfstoffe.
So setzen auch Virologen bei den mit der Krebsentstehung in Verbindung gebrachten Viren auf Schutzimpfungen: Nur mit dieser aktiven Immunisierung ließe sich langfristig ein Schutz vor Infektionen erzielen. Bislang steht jedoch nur gegen das Hepatitis-B-Virus eine geeignete Impfung zur Verfügung, deren Ziel – außer dem Schutz vor infektiöser Gelbsucht - auch die Senkung der Rate an Leberkrebserkrankungen ist. Eine erste Impfung gegen humane Papillomviren, die vor allem bei der Entstehung von Gebärmutterhalskrebs eine Rolle spielen, ist seit kurzem in Deutschland zugelassen.

Welche Viren sind an der Entstehung von Krebs beteiligt?

Durch den Fortschritt auf dem Gebiet der Molekularbiologie bestätigte sich, dass einige Viren, sogenannte onkogene Viren, maßgeblich an der Entstehung von Krebs beteiligt sind.
Werden in Tumorgewebe Viren gefunden, bedeutet dies zunächst nicht zwangsläufig, dass diese auch die Auslöser der Krebsentstehung waren oder sind: Es kann sich auch um Zufallsbefunde handeln, um Infektionen, die in gesundem Gewebe ebenso auftreten, bzw. um Infektionen, die an der Tumorentwicklung keinen Anteil haben. Moderne Nachweisverfahren ermöglichten es aber, zumindest eine Reihe tatsächlich krebsauslösender oder "onkogener" Virustypen zu identifizieren. Für andere Virustypen ist die Rolle als Risiko für einige Tumorarten oder gewebetypische Zellveränderungen zwar geklärt, diese Erkenntnisse lassen sich aber hoch längst nicht auf andere Gewebe und die daraus entstehenden Krebsformen übertragen.

Epstein-Barr-Virus (EBV)

Das Epstein-Barr-Virus gehört zur Gruppe der Herpesviren. Die bekanntesten Vertreter dieser Gruppe, die Herpes-simplex-Viren (HSV), rufen als Typ 1 schmerzende Fieberbläschen an den Lippen hervor und sind als Typ 2 für Infektionen im Genitalbereich verantwortlich. Auch der Erreger der Windpocken und der Gürtelrose, das Varizella-Zoster-Virus, ist ein Herpesvirus. Herpesviren können in infizierten Zellen über Jahre hinweg "schlafen". Erst bei Stressreizen, UV-Strahlung und anderen Reizen oder einem allgemein geschwächten Immunsystem werden sie wieder reaktiviert.

Übertragen wird EBV in der Regel per Tröpcheninfektion über den Speichel. Das Virus infiziert vor allem die Schleimhäute von Nase, Mund, Rachen und die so genannten B-Lymphozyten, eine Untergruppe der weißen Blutkörperchen. Die EBV-Infektion führt vorwiegend bei Kindern und Jugendlichen zum Pfeifferschen Drüsenfieber (infektiöse Mononukleose), da vor allem in dieser Altersgruppe der erste Kontakt mit dem Virus über das Küssen stattfindet. Im Volksmund wird diese Krankheit deshalb auch als "Kusskrankheit" bezeichnet. Symptome des Pfeifferschen Drüsenfiebers sind Fieber, Anschwellung der Lymphknoten und Halsschmerzen. In Europa hat die Mehrheit der Menschen irgendwann im Laufe des Lebens Kontakt mit dem Virus.

Die häufigeren Herpesviren, also die Auslöser von Lippenbläschen oder Gürtelrose, haben mit der Krebsentstehung nach heutigem Kenntnisstand nichts zu tun. Bei EBV sieht dies etwas anders aus: Heute gilt es als sicher, dass eine Infektion mit EBV zur Entstehung von B-Zell-Lymphomen, einer bösartigen Erkrankung von B-Lymphozyten, führen kann. So wiesen Wissenschaftler Erbmaterial des Virus in Gewebe von so genannten Hodgkin-Lymphomen nach. Die tatsächliche Rolle bei der Entstehung dieser Tumoren ist derzeit aber noch nicht einschätzbar. Eine EBV-Infektion kann auch die Entstehung des Burkitt-Lymphoms begünstigen. Dieses Non-Hodgkin-Lymphom tritt jedoch vorwiegend in Zentral- und Ostafrika auf. Für die meisten Lymphompatienten in Europa bleibt derzeit unklar, ob und in welchem Umfang EBV an der Entstehung ihrer Erkrankung beteiligt war. In Tumoren von T-Lymphozyten (T-Zell-Lymphome) konnte das Epstein-Barr-Virus ebenfalls nachgewiesen werden. In Ostasien gilt EBV als Risikofaktor für Tumoren des Nasen- und Rachenraums (nasopharyngeales Karzinom).

Eine EBV-Infektion führt häufig bei Menschen mit einem dauerhaft geschwächten Immunsystem zur Entstehung von Krebs. Betroffen sind daher vor allem  HIV- oder Transplantationspatienten, in Afrika neben AIDS-Kranken außerdem Kinder, die an Malaria erkrankt sind. Bis heute existiert kein Impfstoff, der vor einer Infektion mit dem Epstein-Barr-Virus schützt. EBV kann über verschiedene Mechanismen zur Entartung infizierter Zelle führen: Es kann den programmierten Zelltod verhindern und zudem zelleigene Eiweiße außer Kraft setzen, die für ein kontrolliertes Zellwachstum wichtig sind.

Humanes Herpesvirus 8 (HHV-8)

Das humane Herpesvirus 8 gehört wie das Epstein-Barr-Virus ebenfalls zur Gruppe der Herpesviren, ist jedoch nicht zu verwechseln mit den Herpesviren, die Lippenbläschen, Genitalherpes oder Gürtelrose auslösen.

Dieses Herpesvirus wird hauptsächlich über sexuellen Kontakt oder über den Austausch von Blut übertragen. Symptome der Infektion sind hauptsächlich Fieber und Hautausschlag.
HHV-8 trägt maßgeblich zur Entstehung der so genannten Kaposi-Sarkome bei. Hierbei handelt es sich um dunkel gefärbte Haut- und Schleimhauttumoren, die aus Blutgefäßwandzellen entstehen.

Überwiegend betroffen von Kaposi-Sarkomen sind Personen mit einem geschwächten Immunsystem. So sind Kaposi-Sarkome die häufigsten Tumoren bei AIDS-Kranken. Aber auch ältere Männer und Patienten nach einer Transplantation leiden häufig unter der Krebserkrankung. Eine weitere klinische Variante dieser Krebserkrankung existiert in Afrika; auch dort spielen bei der Entstehung der Tumoren vermutlich außer der Virusinfektion noch weitere Risikofaktoren eine Rolle. HHV-8 ist in allen Formen des Tumors nachweisbar.

Bislang steht keine Impfung zum Schutz vor HHV-8 zur Verfügung. Wie auch das nah verwandte Epstein-Barr-Virus kann HHV-8 die infizierten Zellen zur unkontrollierten Teilung anregen und so zur Entstehung des Tumors beitragen.

Hepatitis-B-Virus (HBV)

Das Hepatitis-B-Virus gehört zur Gruppe der so genannten Hepadnaviren.

Die Ansteckung mit Hepatitis-B-Viren erfolgt meistens über Geschlechtsverkehr. Aus diesem Grund ist oft die Grupper junger Erwachsener von akuter Hepatitis-B-Infektionen betroffen.  Auch über Blut, in welchem sich Erreger befinden, ist eine Ansteckung möglich. Das Virus ist die Ursache für die Leberentzündung des Typs B, die so genannte Hepatitis B, eine der häufigsten Infektionskrankheiten weltweit.  Symptomatisch für diese Erkrankung sind Fieber, Unwohlsein, Appetitlosigkeit, nach einigen Tagen auch die Verfärbung des Urins und Gelbsucht. Für die Krankheitssymptome ist jedoch nicht das Virus selbst verantwortlich, sondern das Immunsystem, das auf den Eindringling mit einer Entzündung reagiert. In über 90 Prozent der Fälle heilt eine akute Hepatitis B völlig aus. Bei einem von zehn Infizierten kommt es allerdings zu einer chronischen Erkrankung. Charakteristisch hierfür ist, dass Antikörper, die gegen das Virus gerichtet sind, länger als sechs Monate nach der Infektion im Blut der Patienten nachzuweisen sind.

Das Hepatitis-B-Virus ist wesentlich an der Entstehung von Leberkrebs beteiligt. Weltweit gesehen, ist die Mehrheit aller Leberentzündungen mit anschließender Entwicklung eines Karzinoms auf Hepatitis-B-Viren zurückzuführen. In Europa und anderen Industrienationen steht allerdings Alkoholkonsum als Hauptursache von Lebertumoren an erster Stelle. Meistens geht der Krebsentwicklung das Schrumpfen der Leber, die Zirrhose, voraus.

Menschen, die an einer chronischen Infektion mit HBV leiden, haben ein 100fach höheres Risiko, an Leberkrebs zu erkranken, als nicht infizierte Personen. Seit über 20 Jahren steht eine sehr wirksame und verträgliche Impfung zum Schutz vor Hepatitis-B-Viren zur Verfügung. In Asien konnte eindrücklich gezeigt werden, dass durch die Impfung auch die Krebsrate sank. Seit 1995 empfiehlt in Deutschland die Ständige Impfkommission (STIKO) des Robert-Koch-Instituts die Hepatitis-B-Schutzimpfung nicht nur für Gruppen mit erhöhtem Infektionsrisiko (Krankenhauspersonal, Reisende in entsprechende Risikogebiete), sondern auch als Grundimmunisierung im Säuglings- und Kleinkindalter (www.rki.de, Stichwort "Infektionsschutz", Stichwort "Impfen" und weiter zu "Ständige Impfkommission (STIKO)"). Auch die Immunisierung bei noch ungeimpften Kindern und Jugendlichen sollte möglichst vor der Pubertät, spätestens aber bis zum 18. Lebensjahr erfolgen. Da durch die Impfung möglicherweise keine lebenslange Immunität besteht, empfiehlt es sich, den Antikörperstatus von Zeit zu Zeit durch eine Blutuntersuchung überprüfen zu lassen.
Die Wissenschaftler vermuten, dass das Virus die Entstehung des Tumors fördert, indem es den Zelltod verhindert.

Hepatitis-C-Virus (HCV)

Das weltweit verbreitete Hepatitis-C-Virus gehört zur Gruppe der so genannten Flaviviren und ist daher trotz des Namens nicht mit dem Hepatitis-B-Virus verwandt.

Das HCV, das in erster Linie auf dem Blutweg übertragen wird, ruft eine Leberentzündung des Typs C, die Hepatitis C hervor. Bei den meisten Betroffenen verläuft die Infektion selbst fast ohne Symptome. Nur bei einem geringen Prozentsatz der Infizierten kann es zu Kopfschmerzen, Müdigkeit, Übelkeit oder Druckgefühl im Oberbauch kommen. Bis zu 70 Prozent der Infizierten entwickeln jedoch später eine chronische Hepatitis, die bei jedem fünften Patienten zum Abbau des Lebergewebes und damit zu einer Zirrhose führt. Die Hepatitis C ist ein weiterer Risikofaktor für die Entstehung des Leberkarzinoms. Nach Angaben des Robert-Koch-Instituts (www.rki.de) ist das Virus für über 70 Prozent aller weltweiten Fälle von Leberkrebs verantwortlich. Von hundert Patienten mit einer durch HCV hervorgerufenen Zirrhose erkranken ein bis fünf pro Jahr an Leberkrebs.

Wie auch bei Hepatitis-B tragen vor allem Menschen mit einer chronischen HCV-Infektion ein erhöhtes Risiko, an Leberkebs zu erkranken. Derzeit sind vorwiegend Imfpstoffe in der Entwicklung, die therapeutisch wirken und damit eine bereits bestehende HCV- Infektion bekämpfen sollen.

Bis heute gibt es keine vorbeugende Impfung gegen das Virus, da ständig neue Virusvarianten die Suche nach einem geeigneten Wirkstoff erschweren. Eine schon durchgemachte Hepatitis C-Infektion stellt keinen sicheren Schutz gegen eine erneute Infektion dar. Nach heutigem Kenntnisstand vermutet man, dass Hepatitis-C-Viren, wie auch HBV, den Zelltod unterbinden und so zur Entartung der Leberzellen beitragen können.

Humane T-Zell-Leukämie-Viren (HTLV)

Die humanen T-Zell-Leukämie-Viren gehören zu den so genannten Retroviren. Ein bekanntes Virus dieser Gruppe ist das humane Immundefizienzvirus (HIV), der Erreger der Immunschwächekrankheit AIDS.

Das Humane T-Zell-Leukämie-Virus-1 ist fast nur auf Länder der dritten Welt beschränkt. Seinen Namen trägt das Virus aufgrund seiner Rolle bei der Entstehung der adulten lymphatischen T-Zell-Leukämie. Diese Krankheit wird sowohl zu den Formen der Leukämie als auch der Lymphome gerechnet und ist in Deutschland sehr selten. Daneben ist das Virus mit seltenen Erkrankungen des Nervensystems verknüpft, die eigentlich nur in der Karibik und Lateinamerika auftreten.
Bis heute steht kein Impfstoff zur Verfügung, der einer Infektion mit dem Virus vorbeugen kann. Bis heute weiß man nur sehr wenig über Krankheiten, die mit HTLV-2 in Verbindung stehen. Das Virus scheint jedoch an der Entstehung der äußerst selten auftretenden Haarzell-Leukämie beteiligt zu sein.

Humanes Immundefizienzvirus (HIV)

Das humane Immundefizienzvirus, das für die Immunschwäche AIDS verantwortlich ist, trägt selbst nicht zur Umwandlung von gesunden Zellen in Krebszellen bei. Dennoch tragen AIDS-Patienten, vermutlich aufgrund des geschwächten Immunsystems, ein gesteigertes Risiko für bösartige Erkrankungen der weißen Blutkörperchen (Non-Hodgkin-Lymphome oder Burkitt-Lymphome) und Kaposi-Sarkome. Auch Tumoren, die mit humanen Papillomviren in Zusammenhang stehen, treten bei ihnen vermehrt auf. Mehr zum Thema bietet der Text "Aids und Krebs".

Humane Papillomviren (HPV)

Humane Papillomviren gehören zur großen Gruppe der Papillomviren. Erreger aus dieser Gruppe führen zum Beispiel zu gutartigen Warzen an Händen und Füßen, im Mund- und Rachenbereich oder an den Geschlechtsorganen. Humane Papillomviren infizieren vorwiegend die Zellen der Haut- und Schleimhäute, die so genannten Epithelzellen. Die Übertragung von Papillomviren, die mit der Entstehung von Tumoren und anderen Zellveränderungen in Zusammenhang gebracht werden, erfolgt hauptsächlich über Geschlechtsverkehr. Meistens ist das Immunsystem aber in der Lage, die Viren erfolgreich zurückzudrängen, so dass die Warzen und bis zu einem gewissen Grad auch weitere Zellveränderungen unter Umständen von selbst wieder verschwinden.

Von den über 120 bekannten HPV-Typen tragen vor allem die so genannten Hochrisikotypen zur Entwicklung von Tumoren bei. Gebärmutterhalskrebs, die weltweit zweithäufigste Krebserkrankung der Frau, spielt hier eine herausragende Rolle: In fast allen Fällen sind Humane Papillomviren nachzuweisen, davon allein in über 70 Prozent die beiden Hochrisikotypen HPV16 und HPV18. Bei den meisten Frauen heilt die HPV-Infektion nach einigen Monaten von alleine aus und das Virus ist nach rund einem Jahr nicht mehr nachweisbar. Ein erhöhtes Risiko an Krebs zu erkranken, haben nur Patientinnen, die eine chronische HPV-Infektion aufweisen. Langfristig erkranken aber höchstens drei bis fünf von hundert Betroffenen, die über viele Jahre Träger des Virus waren, an Gebärmutterhalskrebs; auch lassen sich Veränderungen schon frühzeitig erkennen und behandeln.
Auch weitere Krebserkrankungen der weiblichen Geschlechtsorgane sowie Tumoren im Analbereich und das Peniskarzinom stehen mit humanen Papillomviren in Zusammenhang.

Noch unklar ist die Rolle von Papillomviren bei weiteren Krebsarten. Bestimmte HPV-Typen konnten zwar in einigen Tumoren im Bereich der oberen Atemwege und in Tumoren der Haut, den so genannten Plattenepithelkarzinomen und in Basaliomen, nachgewiesen werden. Es gibt auch Funde in Brustkrebsgewebe. Noch ist bei diesen Tumorarten, anders als etwa beim Gebärmutterhalskrebs, aber unklar, ob überhaupt und wenn ja welche Rolle hier die Papillomviren für die Krebsentstehung spielen. Konsequenzen für die Früherkennung oder Behandlung dieser Krebsformen lassen sich derzeit deshalb nicht aus den Virusfunden ableiten.

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In Deutschland stehen zwei HPV-Impfstoffe zur Verfügung, die in erster Linie vor Gebärmutterhalskrebs und dessen Vorstufen schützen sollen.  Beide Impfstoffe erwiesen sich in klinischen Studien als sehr wirksam. So richten sie sich vor allem gegen die beiden Papillomvirustypen HPV16 und HPV18, die in über 70 Prozent der Fälle von Gebärmutterhalskrebs nachgewiesen werden. Offiziell empfohlen ist die HPV-Impfung für Mädchen und junge Frauen zwischen 12 und 17 Jahren. Impfstoffe zur Behandlung bereits infizierter Frauen befinden sich momentan noch in einer früheren Phase der Entwicklung.

Papillomviren können auf verschiedenen Wegen zur Entartung der infizierten Zellen führen. Im Fokus der Forschung stehen vor allem zwei Virus-Eiweiße, die wesentlich dazu beitragen, dass das Zellwachstum außer Kontrolle gerät.

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Seite drucken   Zuletzt aktualisiert: 14.10.2006