Liquid Biopsy bei der Krebserkennung

Liquid Biopsy bei der Krebserkennung

Möchte man eine Krebserkrankung diagnostizieren bzw. ausschließen, ist es üblich, eine Gewebeprobe zu entnehmen. Dies wird als Biopsie bezeichnet. Die Gewebeprobe wird im Anschluss untersucht. Auch wenn bereits ein Tumor diagnostiziert wurde, kommt in der Regel eine Gewebediagnostik sowie eine anschließende Untersuchung der Gewebeprobe zum Einsatz. Hierdurch soll dem Patienten eine optimal auf ihn abgestimmte Therapiewahl ermöglicht werden.

Läutet Liquid Biopsy eine neue Ära bei der Früherkennung von Krebs ein?

In den vergangenen Jahren konnte eine neue Analyse-Methode für Aufsehen in der Medizin sorgen. Hierbei handelt es sich um die sogenannte „Liquid Biopsy“, zu Deutsch also eine „flüssige Biopsie“. Um eine Tumor-DNA im Blut bzw. Tumorzellen nachzuweisen, verwendet man bei diesem Verfahren eine blutbasierte Nukleinsäuren-Analytik. Tumorzellen hinterlassen auch Erbinformationen im Blut des Patienten, die sich auf Genveränderungen untersuchen lassen. Allerdings tauchen diese im Blut nur in kleinsten Mengen auf. Dieser Umstand ist der Grund, dass es erst neue Verfahren benötigte, um Nukleinsäuren entsprechend nachweisen zu können.

Einfach erklärt: Was ist Liquid Biopsy?

Unter dem Begriff Liquid Biopsy bezeichnet man aktuell Verfahren, bei denen man aus dem Blut oder anderen Körperflüssigkeiten des Patienten Informationen über eine Krebserkrankung gewinnen kann. Früher blieben solche Analysen auf sogenannte Tumormarker, also spezielle Eiweiße, beschränkt. Inzwischen hat die Forschung ihren Fokus insbesondere auf den Nachweis von Tumorzellen oder Tumor-Erbmaterial im Blut gelegt. Vor allem in den Medien wird die Krebs-Früherkennung durch eine Blutprobe immer wieder thematisiert. Weitere relevante Anwendungsgebiete der Liquid Biopsy sind die Nachverfolgung bzw. Untersuchung bereits bekannter Krebserkrankungen. Dies wird auch als Monitoring bezeichnet.

Liquid Biopsy Monitoring
Liquid Biopsy Monitoring

Die Bedeutung von Monitoring bei einer Krebserkrankung

Wenn bei einem Patienten eine Krebserkrankung bekannt ist, lässt sich die Methode der Liquid Biopsy dazu einsetzen, den Verlauf der Krankheit sowie das Ansprechen der Krebserkrankung auf die jeweilige Therapie einzuschätzen. Durch Biomarker im Blut lässt sich häufig frühzeitig prognostizieren, ob man Erfolge im Kampf gegen die Krebserkrankung mit der jeweils eingesetzten Behandlung erzielen kann oder nicht. Direkt im Anschluss an die Therapie lässt sich mit der Liquid Biopsy prüfen, ob sich noch Tumor-Reste im Körper befinden.

Die Wahl der richtigen Krebstherapie

Vor allem zielgerichtete Krebstherapien lassen sich nur einsetzen, sofern die Tumorzellen bestimmte biologische Eigenschaften besitzen. Diese Eigenschaften lassen sich zum Teil nicht nur am Tumorgewebe selbst, sondern auch in einer Blutprobe untersuchen. Relevant hierbei ist beispielsweise der Nachweis krebsfördernder Genveränderungen oder Eiweiße auf den Tumorzellen. Mithilfe der Liquid Biopsy lassen sich jedoch auch Veränderungen nachweisen, die vermuten lassen, dass die aktuelle Behandlung unzureichend oder gar nicht mehr gegen die Erkrankung wirkt. In diesem Fall lässt sich die Therapie umstellen oder abbrechen. Im Gegensatz zur gewöhnlichen Gewebebiopsie liefert die Liquid Biopsy Informationen über die komplette Krebserkrankung und nicht nur über den jeweiligen Tumor oder Tumorteil, der konventionell biopsiert wurde. Dies ist vor allem deswegen von Vorteil, da Tumore häufig uneinheitlich aufgebaut sind.

Die großen Herausforderungen in der Krebs-Früherkennung

  • Klassische Tumormarker haben sich in Sachen Früherkennung von Krebs häufig als zu ungenau erwiesen, vor allem auch deswegen, da sie auch bei anderen Erkrankungen erhöht auftreten können.
  • Das Ziel der Forscher war es seit vielen Jahren, einen Test zu entwickeln, mit dem sich möglichst viele unterschiedliche Tumore erkennen lassen, eben weil sich die Tumorzellen verschiedener Krebsarten sowie die Zellen von Tumoren innerhalb einer Krebsart selbst häufig voneinander unterscheiden.
  • Eine weitere große Herausforderung bei der Suche nach einem solchen Testverfahren war es, den Test nicht so unspezifisch werden zu lassen, dass er häufig falschen Alarm erzeugt.
  • Vor allem in frühen Krebs-Stadien gelangt häufig nur wenig Tumormaterial in die Blutbahn. Aus diesem Grund benötigt ein solches Verfahren sehr sensible Untersuchungsmethoden.
  • Wenn der Test als Standardmethode zur Früherkennung von Krebs zum Einsatz kommen soll, muss er zugleich einfach durchzuführen und vergleichsweise kostengünstig sein.

Liquid Biopsy als mögliche neue Standardmethode zur Früherkennung von Krebs?

Das Verfahren der Liquid Biopsy soll in der Lage sein, 50 verschiedene Krebsarten zu erkennen, voneinander abzugrenzen und sogar anzuzeigen, in welchem Organ oder Gewebe sich der Tumor befindet. Dieses Verfahren bzw. der Test fragt auf Grundlage einer Blutprobe die DNA an mehr als einer Million Stellen ab. Anschließend wertet ein lernfähiger Algorithmus diese Muster aus und ordnet sie den Geweben und Krebsarten zu.

Früherkennung von Krebs
Früherkennung von Krebs

Signaturen von 50 Krebsarten in einem Test

Forscher haben das Verfahren der Liquid Biopsy jüngst einem Test unterzogen und dabei Blutproben von knapp 6.700 Krebspatienten sowie gesunden Kontrollprobanden unter die Lupe genommen. Etwa zwei Drittel der Proben wurden als „Trainingsmaterial“ für den Algorithmus verwendet, während das restliche Drittel die eigentliche Testkohorte bildete.

Unterschiedliche Trefferquoten

In der Mehrheit der Fälle war der Bluttest in der Lage, gesunde Teilnehmer von Krebspatienten zu unterscheiden. Jedoch war die Trefferquote stark vom Stadium und der Krebsart abhängig. Während Krebs im fortgeschrittenen Stadium in bis zu 93 Prozent der Fälle erkannt wurde, betrug die Trefferquote bei sehr frühen Tumoren lediglich 18 Prozent. Über sämtliche 50 Krebsarten und Stadien hinweg konnten die Forscher eine Trefferquote von knapp 44 Prozent vermelden.

Die Ergebnisse fielen jedoch besser aus, wenn sich das System auf lediglich zwölf der häufigsten Krebsarten konzentrieren konnte. Darunter befanden sich Leukämie, Bauchspeicheldrüsenkrebs, Leberkrebs, Darmkrebs, Lungenkrebs und Magenkrebs. Der Bluttest konnte hierbei über sämtliche Stadien hinweg eine Nachweisrate von über 67 Prozent erreichen, wie die Forscher vermeldeten. Positiv war auch die niedrige Rate falsch-positiver Ergebnisse. Diese betrug lediglich 0,7 Prozent.

Forscher resümieren: Ein wichtiger Schritt nach vorne

Zwar reagierte der Bluttest insbesondere bei sehr frühen Krebsstadien eher lückenhaft; dennoch sahen die Forscher einen wichtigen Schritt nach vorne. So könne der Test grundlegende Voraussetzungen für einen Bluttest zur Krebsfrüherkennung erfüllen. Außerordentlich positiv interpretierten die Forscher die Möglichkeit, zahlreiche Krebsarten mit nur einem einzigen Test zu ermitteln. Auch die niedrige Falschpositive-Rate sowie die Fähigkeit, den Ort der Tumore im Körper zu lokalisieren, wurden von den Forschern gelobt.

Welche Vorteile und Grenzen bietet das Verfahren?

Einer der großen Vorteile der Liquid Biopsy ist die Tatsache, dass eine einfache Blutprobe für die Analyse genügt. Auf eine invasive Probenentnahme kann verzichtet werden. Eine Liquid Biopsy ist vor allem für die Suche nach Krebsarten relevant, bei denen eine Nadelbiopsie ein Risiko bedeuten würde, also beispielsweise bei Tumoren im Gehirn oder der Lunge.

Die Deutsche Gesellschaft für Pathologie drückt jedoch auf die Euphorie-Bremse, wenn es um Liquid Biopsy geht. Nach wie vor gäbe es bei dem Verfahren zu große Unsicherheiten, um wirklich verlässliche Aussagen für Therapie oder Diagnostik treffen zu können. So gäbe es große Unterschiede zwischen den verschiedenen Tumortypen in Abhängigkeit vom jeweiligen Tumorstadium.

Für den Nachweis von Gehirntumoren lasse sich das Verfahren aufgrund der Blut-Hirn-Schranke überhaupt nicht einsetzen, weil nur sehr wenige DNA-Fragmente im Blut aufgefunden werden könnten.

Fazit: Liquid Biopsy, ein Verfahren, das Hoffnung bietet, aber noch in den Kinderschuhen steckt. Ohne Zweifel bedeutet das Verfahren der Liquid Biopsy ein Meilenstein im Bereich der Früherkennung von Krebs. Aktuell beschränkt sich dieses Verfahren jedoch auf die Erkennung der gängigsten Krebsarten. Wie bei so vielen anderen Fortschritten im medizinischen Bereich benötigt es auch bei der Liquid Biopsy mehr Zeit und weitere intensive Forschung, um die Möglichkeiten der Früherkennung von Krebs sukzessive zu optimieren. Wir dürfen also gespannt sein, welche Fortschritte die Liquid Biopsy in den nächsten Jahren erzielen wird und ob dieses Verfahren im Laufe der Zeit die konventionelle Gewebebiopsie mehr und mehr ablösen wird.

 

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Quellen:

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