Ein Bluttest zur Erkennung von 50 Arten von Krebs

Bluttests zum Nachweis von Krebs werden von Wissenschaftlern seit mehreren Jahren mit unterschiedlichen Ansätzen entwickelt. Ein neuer Test, der auf der Untersuchung von DNA-Methylierungsmustern basiert, stützt sich auf einen Algorithmus, um krebsartige Proben von nicht krebsartigen Proben zu trennen.

Sich auf Prostata- oder Brustkrebs untersuchen zu lassen, ist kein Zuckerschlecken. Die Tests sind oft invasiv oder schmerzhaft. In den letzten Jahren haben Forscher versucht, einen Krebs-Früherkennungstest zu entwickeln, der nur einen Bluttest erfordert. Verschiedene Tumormarker, die von den Krebszellen ausgeschieden werden, können im Blutkreislauf nachgewiesen werden.

Amerikanische Forscher haben sich mit einem dieser Marker beschäftigt: der zirkulierenden Tumor-DNA. In einer in Annals of Oncology veröffentlichten Publikation testen sie an mehr als 6.000 Proben einen Screening-Test, der auf der Analyse von zirkulierender Tumor-DNA durch einen Algorithmus basiert.

Den epigenetischen Markern auf der Spur

Tumore scheiden DNA-Stücke in den Blutkreislauf aus, die spezifische epigenetische Marker, sogenannte Methylierungen, tragen. Methylierungen sind essentiell für verschiedene zelluläre Mechanismen, einschließlich der Genexpression. Der durch maschinelles Lernen trainierte Algorithmus klassifiziert Proben als krebsartig oder nicht krebsartig, entsprechend der Methylierungsmuster, die die zirkulierende DNA trägt. Es ist in der Lage, eine Million der 30 Millionen Methylierungsstellen zu analysieren, die über das menschliche Genom verstreut sind.

Ist diese mathematisch basierte Methode effektiv bei der Diagnose einer Krankheit? Nun, das kommt auf den Krebs und sein Stadium an! Insgesamt diagnostizierte der Algorithmus erfolgreich 43,9 % der fünfzig getesteten Krebsarten. Das hört sich nicht nach viel an, aber der Algorithmus schneidet in einigen Fällen besser ab.

Weniger als 1 % falsch-positive Ergebnisse

Je weiter das Stadium der Erkrankung fortgeschritten ist, desto effektiver ist der Test. Zum Beispiel liegt die wahr-positive Rate für Krebserkrankungen im metastasierten Stadium bei 83 %, verglichen mit nur 39 % für das früheste Stadium. Bei den zwölf am aggressivsten getesteten Krebsarten (Anal-, Blasen-, Speiseröhren-, Hals- und Kopfkrebs, Magen-, Leber- und Gallenblasenkrebs, Lungen-, Eierstock-, Bauchspeicheldrüsen- und Lymphomkrebs) waren 67,3 % der Tests wahr-positiv. Die falsch-positive Rate, bei der der Test eine Krebserkrankung diagnostiziert, obwohl keine vorhanden ist, liegt bei nur 0,7 %. Im Vergleich dazu wird geschätzt, dass 3-6% der Mammographien ein positives Ergebnis liefern, wenn die Frau keinen Krebs hat.

Darüber hinaus ist dieser Screening-Test in der Lage, das Ursprungsgewebe der zirkulierenden DNA zu identifizieren. Der Algorithmus sagte den Ursprung von Krebserkrankungen mit einer Genauigkeit von 93 % korrekt voraus. Obwohl der Algorithmus nur 39 % der Krebserkrankungen im Frühstadium erkennen konnte, glauben die Forscher, dass er für Screening-Kampagnen für mehrere Krebsarten in der Bevölkerung eingesetzt werden könnte.

„Dies ist eine wegweisende Studie und ein erster Schritt in Richtung der Entwicklung von einfach durchzuführenden Screening-Tools. Die frühere Erkennung von mehr als 50 % der Krebserkrankungen könnte weltweit Millionen von Leben pro Jahr retten und die durch aggressive Behandlungen verursachte Morbidität deutlich reduzieren“, so Fabrice André, Forschungsdirektor am Institut Gustave Roussy und Chefredakteur der Annals of Oncology, in einer Presseerklärung.

MEHR WISSEN

Früherkennung von Krebs mit einem Bluttest?

Artikel veröffentlicht von Agnès Roux am 17. März 2013

Die Früherkennung einer Krebserkrankung ist grundlegend für die Behandlung der Krankheit. Doch trotz des technologischen Fortschritts im Bereich der medizinischen Bildgebung kommt die Erkennung eines Krebses manchmal zu spät. Eine aktuelle Studie zeigt, dass wir Tumorfaktoren im Blut direkt identifizieren können. Sind wir auf dem Weg zu einem Screening mit einem einfachen Bluttest?

Eines der wichtigsten Themen in der Krebstherapie ist die sehr frühe Erkennung von Krebserkrankungen. Medizinische Bildgebungsverfahren machen es möglich, die inneren Teile des Körpers sichtbar zu machen und festzustellen, ob ein Tumor vorhanden ist oder nicht. Sie sind zahlreich und werden immer ausgefeilter: Die Magnetresonanztomographie zum Beispiel basiert auf der Erkennung von Tumoren durch die Einwirkung eines Magnetfeldes. Trotz der Fortschritte in der Bildgebungstechnologie muss der Tumor jedoch groß genug sein, um erkannt zu werden.

In einer im New England Journal of Medicine veröffentlichten Studie zeigt das Team um Dr. Nitzan Rosenfeld, dass es möglich ist, Krebs auch durch die Analyse der im Blut zirkulierenden Tumor-DNA zu erkennen: Eine Krebserkrankung könnte also durch einen einfachen Bluttest sehr früh erkannt werden!

Woher kommt diese Tumor-DNA? Alle Zellen im Körper, ob normale oder Tumorzellen, haben eine begrenzte Lebensspanne, die mit dem Zelltod endet. Dieser Prozess sorgt für die Erneuerung des Gewebes. Wenn Zellen zerfallen, gelangt ein Teil ihrer DNA in den Blutkreislauf. Wenn also Krebszellen in einem Organismus vorhanden sind, zirkuliert die Tumor-DNA im Blut. Diese Tumor-DNA ist leicht identifizierbar, da sie spezifische Mutationen in ihrer Sequenz enthält.

Tumor-DNA als Krebs-Biomarker

Für ihre Studie analysierten die Autoren Blutproben von 30 Frauen mit fortgeschrittenem Brustkrebs. Um nach Tumor-DNA zu suchen, untersuchten sie die Sequenz von zwei Genen, Tp53 und Pik3ca, auf charakteristische Mutationen. Anschließend verglichen sie ihren Test mit Methoden zum Nachweis anderer Krebs-Biomarker, die ebenfalls im Blut vorhanden sind. Ihre Ergebnisse zeigen, dass die Tumor-DNA-Screening-Technik am empfindlichsten ist.

Doch diese Technik hat ihre Tücken, wie Klaus Pantel, Forscher am Klinikum Hamburg-Eppendorf, betont: Tumor-DNA aus verschiedenen Krebszellen enthält nicht immer Mutationen in denselben Genen. So wäre es manchmal notwendig, die Sequenz mehrerer Gene zu analysieren, bevor eine Diagnose gestellt werden kann. In der von Dr. Nitzan Rosenfelds Team durchgeführten Studie hatten nur 25 Frauen Tumor-DNA mit Mutationen in den Genen Tp53 und Pik3ca.

Das Verfahren zum Nachweis von Tumor-DNA muss weiter angepasst und untersucht werden, insbesondere im Hinblick auf seine Wirksamkeit bei anderen Krebsarten. Nichtsdestotrotz stellt es eine leistungsfähige und kostengünstige Methode dar, die verspricht, die Krebsvorsorge und -behandlung in Zukunft zu verbessern.

Urhebender Autor: Julie Kern