Die ersten „Krebsgene“ (Onkogene) beim Menschen wurden Anfang der achtziger Jahre entdeckt. Dies galt eine Zeit lang als große Sensation und nährte die Hoffnung, dass man mit Hilfe weiterer Fortschritte in der molekularen Biologie und Gentechnik den Krebs besiegen könnte, da man ja schließlich die Ursache der Erkrankung erkannt zu haben glaubte. Tatsächlich hat sich das Konzept von Krebs als einer Erkrankung der Gene fest etabliert und es gibt keinen Anlass anzunehmen, dass diese Annahme falsch sein könnte. Man musste jedoch erkennen, dass die Erkrankung multi-faktoriell ist und das mehrere Gene, präziser gesagt Veränderungen in der Genstruktur (Mutationen, Genverluste, Erhöhung der Kopienzahl), zusammenkommen müssen, um Krebs zu erzeugen. Den nächsten größeren Schritt in der Forschung stellte die Entdeckung und Charakterisierung der Gegenspieler der Onkogene, der so genannten Tumorsuppressorgene dar. Diese fördern nicht das Wachstum bösartiger Zellen wie die Onkogene, sondern hemmen ihre Ausbreitung auf mehreren Ebenen. Tumoren zeichnen sich dadurch aus, dass die normale Funktion von Tumorsuppressoren verloren geht.

Seit Beginn der neunziger Jahre wurden DNA-Technologien entwickelt, welche eine hoch parallele und gleichzeitige Untersuchung vieler Gene erlaubt, die so genannte Mikroarray-Technologie. Den entscheidenden Meilenstein stellte dann die vollständige Sequenzierung des menschlichen Genoms dar (und die vieler Modellorganismen, die in der Grundlagenforschung eine große Rolle spielen). Die Kenntnisse über das Humangenom und die Technik der Mikroarrays erlaubt seit wenigen Jahren, das gesamte Genom zu analysieren und „Gesund“ mit „Krank“ detailliert zu vergleichen. Bei Tumoren zeigte sich ein hochkomplexes Muster von veränderter Genaktivität im Vergleich zu normalen Zellen. Bioinformatiker und Statistiker sind dabei, Krankheitsart, Verlauf, Prognose und weitere Eigenschaften mit solchen Mustern zu korrelieren und allein aufgrund eines solchen Musters Aussagen über den Erfolg einer Krebsbehandlung, etwa durch Chemotherapie vorherzusagen.

Darüber hinaus wurden völlig neuartige Medikamente entwickelt, die ganz gezielt veränderte Genstrukturen in Krebszellen angreifen und dadurch Tumorzellen abtöten können (zielgerichtete Krebstherapie). Auch in diesem Fall war die Euphorie anfangs groß, jedoch zeigte sich bald, dass der Behandlungserfolg mit diesen neuartigen Medikamenten beim einzelnen Patienten nicht von langer Dauer war und dass Resistanzen auftreten, welche zum Teil wiederum durch Mutationen in kritischen Genen erklärt werden können.

Aus diesem Grund sind viele Krebsforscher motiviert, alle möglichen Veränderungen in der Gesamtheit der Gene eines Tumors, des Tumorgenoms durch Sequenzierung zu erfassen, das bedeutet aller Elemente der DNA-Sequenz zu bestimmen. Diese Information geht über die Ergebnisse einer Mikroarray-Analyse hinaus, da sie Defekte in der Gensequenz direkt aufzeigt und nicht die Veränderungen in der Genaktivität.

Inzwischen wurden die ersten Tumorgenome vollständig entschlüsselt, z.B. bei Haut- oder Lungentumoren. Die Ergebnisse zeigen, dass das Spektrum an Mutationen sehr viel größer ist als bisher angenommen und dass möglicherweise alle Tumoren hinsichtlich Genombeschaffenheit einzigartig sind. In voller Konsequenz bedeutet dies, dass jeder einzelne Tumor neben typischen krebsauslösenden Mutationen individuelle Veränderungen trägt, welche nicht nur dem jeweiligen Individuum zu eigen sind, sondern möglicherweise über das Ansprechen auf zielgerichtete Therapien und den individuellen Krankheitsverlauf entscheiden. Insofern ist es erstrebenswert, nicht nur nach einzelnen, schon gut bekannten Mutationen oder Defekten zu suchen, sondern von vorneherein das gesamte Krebsgenom zu entschlüsseln. Die Technologie dafür steht mit den Sequenzierautomaten der zweiten Generation zur Verfügung. Sie befindet sich in einer äußerst raschen Entwicklung, die -ähnlich wie im Falle von Computerchips erlebt - die Preise für die Sequenzierung, welche derzeit noch hoch sind, drastisch reduzieren wird und zwar bei gleichzeitig stark erhöhter Leistungsfähigkeit, d.h. beschleunigter Durchführung der Sequenzierung. Die Möglichkeit, dies technisch pro Tumor bzw. Patient in weniger als einer Stunde durchzuführen, wurde bereits von einschlägigen Firmen für die ganz nahe Zukunft angekündigt. Auch die notwendige Verarbeitung der Sequenzinformation und die Interpretation der gefundenen Veränderungen nebst den klinisch verwertbaren Schlussfolgerungen für die Erkrankung und ihre Behandlung wird zur Zeit stark intensiviert. In der Krebsmedizin, der Diagnostik und Therapie bahnt sich eine Revolution an.