In einem See an der Grenze zwischen den USA und Kanada trägt fast jeder dritte Zwergwels tiefschwarze Hautwucherungen. Über ein Jahrzehnt suchten Biologen nach einem Virus, einem Umweltgift oder einer Belastung aus einer nahen Deponie. Eine vollständige Genomsequenzierung von Tumor- und Wirtsgewebe führte nun zu einem Ergebnis, das die Fachwelt überrascht. Die Tumorzellen stammen nicht aus dem jeweiligen Fisch, sondern wandern zwischen den Tieren umher. Damit tritt ein Phänomen zutage, das bislang nur von drei Tiergruppen bekannt war.
Burlington (U.S.A.). Krebs entsteht nach klassischem Verständnis immer im Inneren eines einzelnen Organismus. Eine Körperzelle sammelt Mutationen an, entzieht sich der Wachstumskontrolle und vermehrt sich unkontrolliert, bis ein Tumor heranwächst. Nach dem Tod des Wirtes endet auch die Zelllinie. Genau dieses Grundprinzip beschreibt die Biologie von Krebs seit Jahrzehnten, und es erklärt zugleich, warum die Krankheit im Alltag nicht als ansteckend gilt. Fremde Tumorzellen werden vom Immunsystem in aller Regel als körperfremd erkannt und zerstört. In der Natur existieren jedoch Ausnahmen, bei denen Tumorzellen selbst zum Erreger werden und von einem Individuum auf das nächste überspringen. Fachleute sprechen dann von einem klonal übertragbaren Krebs, weil sämtliche Tumore auf eine einzige, oft sehr alte Zelllinie zurückgehen und sich genetisch kaum vom Ursprungsklon unterscheiden. Bislang war dieses Prinzip nur aus drei sehr unterschiedlichen Tiergruppen bekannt.
Der aktuelle Fall spielt sich im Lake Memphremagog ab, einem rund 51 Kilometer langen Gewässer, das sich von Newport im US-Bundesstaat Vermont bis nach Magog in der kanadischen Provinz Quebec erstreckt. Seit 2012 melden Angler und Behördenbiologen dort auffällig viele Braune Zwergwelse mit erhabenen, tiefschwarzen Flecken auf der Haut. Bereits 2014 zeigte nahezu jedes dritte untersuchte Tier solche Veränderungen. Weil diese Fische als empfindliche Anzeiger für die Gewässerqualität gelten, lag zunächst der Verdacht nahe, dass ein Schadstoff, ein Krankheitserreger oder Sickerwasser aus einer nahe gelegenen Deponie die Wucherungen auslöst. Gewebeuntersuchungen ergaben jedoch, dass es sich um ein Melanom handelt, also um schwarzen Hautkrebs. Dieser Befund war schwer zu erklären, denn der Zwergwels lebt am schlammigen Grund und ist kaum ultravioletter Strahlung ausgesetzt. Melanome gelten beim Menschen als typische Folge intensiver Sonneneinstrahlung, weshalb die Häufung bei einem bodenlebenden Fisch von Beginn an ungewöhnlich wirkte.
Um die Ursache zu klären, verglich ein Forscherteam der University of Vermont per Genomsequenzierung das vollständige Erbgut von Tumorgewebe mit dem Erbgut gesunder Zellen derselben Tiere. Erwartet wurde eine vererbte Mutation, die den Zwergwels besonders anfällig für entartete Zellen macht. Die Genomanalyse im Fachjournal Nature ergab ein anderes Bild, denn sowohl die Kerngenome als auch die mitochondrialen Genome der Tumore ähnelten einander stärker als dem Erbgut der jeweiligen Wirtsfische. Hunderttausende genetische Varianten traten in den Tumorproben gemeinsam auf, fehlten aber im gesunden Gewebe derselben Tiere. Ein solches Muster übersteigt bei Weitem das, was bei gewöhnlichen Tumoren gemessen wird. Damit war klar, dass die Krebszellen nicht in jedem Fisch neu entstehen, sondern eine einzige Zelllinie darstellen, die zwischen den Tieren zirkuliert. Der Ursprungsfisch dieser Linie lebte vermutlich vor langer Zeit und ist längst tot.
Übertragbarer Krebs zählt zu den seltensten Phänomenen der Biologie. Bislang waren nur drei natürlich vorkommende Fälle dokumentiert, nämlich die Gesichtstumore des Tasmanischen Teufels, ein sexuell übertragener Tumor bei Hunden sowie leukämieähnliche Erkrankungen bei Muscheln, Herzmuscheln und Miesmuscheln. Der Zwergwels ist damit der vierte bekannte Fall und der erste in einer Süßwasserart überhaupt. Aus biologischer Sicht verhalten sich solche Zelllinien weniger wie ein Tumor und mehr wie ein Parasit, weil sie unabhängig vom ursprünglichen Wirt weiterleben und dessen Immunabwehr umgehen müssen. Wie stark sich Tumorgenome dabei umbauen, zeigen auch die Erbgutdaten zum Katzenkrebs, die wiederkehrende Mutationsmuster über viele Tumorarten hinweg sichtbar machen. Beim Zwergwels reicht die Ausbreitung bis in Gehirn, Leber und weitere Organe, was die Aggressivität der Zelllinie unterstreicht. Wie die Zellen den Wechsel von einem Tier zum nächsten physiologisch überstehen, ist bislang unbeantwortet.
Wie die Tumorzellen von Fisch zu Fisch gelangen, ist noch offen. Auffällig ist, dass fast ausschließlich größere Tiere im fortpflanzungsfähigen Alter betroffen sind. Während der Laichzeit drängen sich Zwergwelse in flachem Wasser dicht zusammen, wodurch direkter Körperkontakt entsteht. Da die Art schuppenlos ist und eng am Sediment lebt, könnten freie Tumorzellen zusätzlich über den Gewässerboden weitergegeben werden. Messungen des Teams am UVM Cancer Center ergaben zudem erhöhte Arsenwerte in den Krebszellen, und die geografische Verteilung der Erkrankung folgt offenbar dem natürlichen Arsengehalt der umgebenden Böden. Arsen kommt in Neuengland flächig vor, besonders im Nordosten Vermonts und in Maine, wo ebenfalls betroffene Bestände gefunden wurden. Auch Schadstoffe oder hormonelle Veränderungen könnten die Immunabwehr der Fische schwächen. Ob das Element die Ansteckung begünstigt oder lediglich mit ihr gemeinsam auftritt, ist bislang nicht geklärt.
Ob die Krankheit die Bestände gefährdet, lässt sich derzeit nicht abschätzen. Bei Tasmanischen Teufeln hat ein übertragbarer Tumor einzelne Populationen um bis zu 90 Prozent dezimiert, während der venerische Tumor der Hunde seit Jahrtausenden mit seinen Wirten koexistiert. Im Lake Memphremagog überleben auch stark befallene Tiere offenbar mehrere Jahre. Für den Menschen sehen die Forscher kein Risiko, da die Zelllinie auf Ameiurus nebulosus spezialisiert ist und in anderen Arten nicht überlebensfähig erscheint. Das gilt auch für die mehr als 175.000 Menschen, die ihr Trinkwasser aus dem See beziehen. Zur Ordnung der Welsartigen gehört auch der Europäische Wels, dessen Ausbreitung in europäischen Seen derzeit ebenfalls intensiv beobachtet wird. Für die Krebsforschung ist der Fund vor allem deshalb bedeutsam, weil er zeigt, unter welchen Bedingungen Tumorzellen außerhalb ihres Ursprungswirts bestehen können.
Nature, Brown bullhead catfish melanoma represents a novel transmissible cancer; doi:10.1038/s41586-026-10828-6