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19.02.2010

In der Praxis soll sie eines Tages so funktionieren: Bevor der Krebskranke mit der Therapie beginnt, liefert ein Test - eine Erbgutanalyse - ein detailliertes genetisches Profil des Tumors. Welche Gene in den Tumorzellen sind vervielfältigt, gelöscht oder mutiert? Hat man die betroffenen DNA-Bereiche des Krebs-Genoms erst einmal identifiziert, erhält der Patient eine auf seine Bedürfnisse zugeschnittene Chemotherapie.

Und diese Therapie, so die Idealvorstellung der Mediziner, schlägt besser und schneller an - und hat außerdem kaum Nebenwirkungen. Denn das maßgeschneiderte Medikament richtet sich spezifisch auf die veränderten Funktionsweisen der Tumorzellen, ganz nach dem Motto: "Meine Tumor-Gene, mein Krebs, meine Krebstherapie".

Von dieser Vision ist die Forschung noch weit entfernt. Doch seit der Sequenzierung des menschlichen Genoms, und seit einigen Jahren dem Versuch, den "Cancer Genome Atlas" zu erstellen, ist der Trend zur personalisierten Medizin und zur individuellen Krebstherapie hin nicht mehr aufzuhalten. Denn die Idee, die genauen Ursachen für Krebs unter anderem im Erbgut der bösartigen Zellen finden zu können, ist naheliegend - und der Wunsch, aus diesen Erkenntnissen Medikamente zu entwickeln, eine logische Konsequenz.

Eine neue Veröffentlichung aus "Science Translational Medicine" (Ausgabe vom 24. Februar), die der Onkologe Victor Velculescu am Donnerstagabend vorab auf der Jahrestagung des weltgrößten Wissenschaftsverbands AAAS (American Association for the Advancement of Science) in San Diego vorgestellt hat, könnte die personalisierte Medizin jetzt einen Schritt weiterbringen.

Metastasen vorbeugen

Forscher von der Johns Hopkins University in Baltimore haben gemeinsam mit der Biotechfirma Life Technologies einen neuen Bluttest entwickelt, der Rückstände von Tumorzellen im Körper aufspüren soll, die herkömmlichen Verfahren bisher verborgen bleiben. Helfen könnte dieser Test eines Tages Krebspatienten, denen der Tumor operativ entfernt wurde. Sie könnten mit Hilfe des Bluttests nach dem Eingriff besser überwacht werden.

"Der Test zeigt, wer geheilt ist und wer nicht", sagte Velculescu auf der Pressekonferenz in San Diego. Entdecken die Ärzte doch noch Reste von Tumorzellen im Blut, könnten sie notfalls früher eingreifen - und anhand des genetischen Fingerabdrucks des jeweiligen Tumors, den Patienten gezielt mit den richtigen Medikamenten behandeln, um so Metastasen vorzubeugen.

Während andere Wissenschaftler die Veränderungen einzelner Gene im Erbgut von Tumorzellen im Visier haben, konzentrieren sich Velculescu und seine Kollegen auf größere Bereiche in der DNA: Mit Hilfe von modernsten Sequenziergeräten und bioinformatischen Analysemethoden spüren die Wissenschaftler Abschnitte im Tumor-Genom auf, die sich neu gruppiert oder ungeordnet haben. Ein spezifischer "Barcode" ergibt sich, weil "kein Krebs dem anderen gleicht", sagt Bert Vogelstein, einer der Co-Autoren. Das heißt, jeder Tumor reorganisiert sein Erbgut auf seine eigene Art und Weise.

Die Johns-Hopkins-Forscher sind nicht die ersten, die nach den genetischen Fingerabdrücken von Tumorzellen fahnden. Weltweit suchen Wissenschaftler nach den Schlüsselstellen im Erbgut verschiedener Krebsarten. Im Dezember 2009 entschlüsselte ein Forscherteam erstmals das komplette Genom von Lungen- und Hautkrebszellen; vor wenigen Tagen veröffentlichten Forscher im Fachmagazin "Nature" die Ergebnisse aus den Genomanalysen von insgesamt 3131 Krebszellen aus rund 26 verschiedenen Tumorarten.

Velculescu und seine Kollegen untersuchten dagegen das Material von lediglich sechs Patienten. Zwei von ihnen hatten Darmkrebs, zwei Brustkrebs. Die Onkologen sequenzierten das Genom und fischten diejenigen DNA-Abschnitte heraus, die reorganisiert waren. Dabei handelte es sich um Bereiche, in denen DNA-Stränge miteinander fusionierten, also quasi zusammenklebten. Solche DNA-Fusionen findet man nur in Krebszellen.

Eine Frage der individuellen Tumormarker

Bei ihren ersten Patienten entdeckten die Hopkins-Forscher jeweils 4 bis 15 solcher DNA-Fusionsstellen. Diese sind der Fingerabdruck des Tumors, so genannte individuelle Tumormarker. An ihnen können die Forscher erkennen, ob noch Krebszellen im Körper sind. Denn: Der Tumor sondert DNA in die Blutbahn ab, und der neue Erbgut-Scan entlarvt dort diese Tumormarker.

Velculescu gibt sich optimistisch: Er schätzt, dass der Bluttest der Hopkins-Wissenschaftler bereits in gut zwei Jahren in Kliniken zum Einsatz kommen könnte. Doch Kritiker zweifeln daran, denn derzeit ist das Verfahren noch enorm kostspielig: Der Preis für den neuen Erbgut-Scan liege in den USA derzeit noch bei etwa 5000 Dollar, also umgerechnet etwa 3700 Euro, sagte der Onkologe in San Diego. Er glaubt aber, dass der Scan in wenigen Jahren nicht mehr teurer sein dürfte als etwa heute eine Computertomografie.

Doch es gibt noch weitere Gründe, weshalb es mit der Verwirklichung der Vision noch weitaus länger dauern könnte: Nicht nur, dass der Bluttest erst an sechs Patienten erprobt worden ist, es besteht die Gefahr, falsch positive oder falsch negative DNA-Fusionen aufzuspüren. Noch sind diese Raten sehr hoch, das Verfahren muss also noch weitaus akkurater werden, als es bisher ist. Ansonsten könnte ein Patient, der eigentlich frei von bösartigen Tumorzellen ist, fälschlicherweise behandelt, und umgekehrt könnten restliche Krebszellen doch nicht rechtzeitig erkannt werden.

Und dazu, so kommentieren Ludmila Prokunina-Olsson und Stephen Chanock vom National Cancer Institute in Bethesda in der gleichen Ausgabe von "Science Translational Medicine" die neue Methode, müssen die charakteristischen Merkmale von Krebs-Genomen noch viel intensiver untersucht und statistisch ausgewertet werden. Das bedeutet: das Erbgut etlicher Tumorproben aus den verschiedensten Krebsarten müsse erst noch sequenziert und verglichen werden, um die Rate falsch positiver oder negativer Ergebnisse zu verringern. Doch in der Hinsicht steht die Forschung erst am Anfang.

Außerdem sei die Frage noch offen, wie viele DNA-Fusionsstellen man mindestens finden muss, um eine gültige Aussage darüber zu treffen, ob noch Tumorzellen im Körper vorliegen oder nicht, so die Autoren. Doch auch Prokunina-Olsson und Chanock sind zuversichtlich, dass zumindest die Kosten der neuen Sequenzierungsverfahren rasch sinken könnten, und die personalisierte Krebstherapie auf dem Vormarsch bleiben wird.