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Krebsmedizin: Bluttest spürt zirkulierendes Tumor-Erbgut auf

Im Blut (Illustration) konnte das CAPP-Seq-Verfahren DNA-Bruchstücke von Tumoren nachweisen Zur Großansicht
Corbis

Im Blut (Illustration) konnte das CAPP-Seq-Verfahren DNA-Bruchstücke von Tumoren nachweisen

Absterbende Tumorzellen hinterlassen winzige Bruchstücke im Blut, ein neuer Test kann diese aufspüren. Bei einer häufigen Form von Lungenkrebs etwa erkennt das Verfahren die verräterischen Schnipsel bei jedem zweiten Betroffenen im Frühstadium.

San Francisco - Diagnose, Therapiekontrolle und spätere Überwachung: Ein Bluttest könnte Ärzte künftig beim Erkennen und Behandeln von Krebs unterstützen. Das von US-Medizinern entwickelte Verfahren spürt winzige Bruchstücke von Tumor-DNA (ctDNA) auf, die im Blut zirkulieren. Beim nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom (NSCLC), der häufigsten Form von Lungenkrebs, erkannte das kostengünstige Verfahren Tumor-Erbgut im Blut aller Patienten im fortgeschrittenen Stadium und bei jedem Zweiten im Frühstadium. Das berichten Mediziner um Maximilian Diehn von der Stanford University (US-Staat Kalifornien) im Fachblatt "Nature Medicine".

Bisher nutzen Krebsmediziner für die Diagnostik und Therapiekontrolle aufwendige und teils invasive Untersuchungen. Analysen von Blutproben auf Tumor-DNA haben bisher das Problem, dass sie sehr teuer und unzuverlässig sind, weil sie nur nach häufigen Mutationen suchen. Hintergrund ist, dass absterbende Tumorzellen winzige Erbgut-Bruchstücke in das Blut abgeben. Die US-Mediziner entwickelten nun das Verfahren CAPP-Seq (Cancer Personalized Profiling by deep Sequencing), das eine Vielzahl auffälliger Mutationen erkennt.

"Die riesige Mehrheit der zirkulierenden DNA stammt von normalen Zellen, selbst bei Patienten mit fortgeschrittenem Krebs", sagt Co-Autor Scott Bratman. "Wir brauchten eine umfassende Strategie, um die zirkulierende DNA aus dem Blut zu isolieren und die seltenen krebsbezogenen Mutationen zu erkennen. Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, optimierten wir die Techniken zum Extrahieren, Aufbereiten und Analysieren der DNA." Mutationen, die für NSCLC typisch sind, entnahmen die Mediziner aus Krebs-Datenbanken.

In Tests spürte das Verfahren Tumor-DNA bei 100 Prozent der NSCLC-Patienten ab Stadium II und bei 50 Prozent der Patienten im Stadium I auf. Das Verfahren hatte nicht nur eine hohe Trefferquote, sondern lieferte auch kaum irrtümliche Krebsbefunde. Darüber hinaus gab die Menge der ctDNA Aufschluss über die Größe des Tumors und auch über seine Entwicklung während der Therapie - teilweise sogar besser als Biopsien.

"Außerordentlich interessanter Ansatz"

Das Verfahren könne auch bei anderen Tumorarten etwa von Brust, Prostata oder Darm angewandt werden, wenn man die typischen Mutationsmuster kenne, schreiben die Wissenschaftler. Wegen der geringen Kosten und hohen Zuverlässigkeit sei es dann auch für den klinischen Alltag geeignet - zur Diagnostik, Therapiekontrolle sowie zur späteren Überwachung von Patienten.

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Christof von Kalle vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg hält den Ansatz für "außerordentlich interessant". Er vermeide viele Probleme bisheriger Verfahren und verknüpfe ein breites Spektrum tumorassoziierter Mutationen mit einer cleveren Auswertungssoftware. Lediglich bei der Untersuchung des nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms im Frühstadium - hier lag die Trefferquote bei 50 Prozent - gebe es vermutlich noch "Luft nach oben".

nik/dpa

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Gen-Vokabular
Das menschliche Genom
Der Mensch hat in jeder seiner Körperzellen zweimal 23 Chromosomen. Die sind nichts anderes als lange Stränge von Desoxyribonukleinsäure, kurz DNA. Sie setzt sich unter anderem zusammen aus vier Grundbausteinen, den Nukleinbasen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin (abgekürzt A, C, G und T). In der DNA-Doppelhelix sind die Basen in Paaren angeordnet. Die menschliche DNA besitzt etwa drei Milliarden Basenpaare. Bestimmte Abschnitte von Basenpaaren bilden Gene - die Blaupause für die Proteine. Nach derzeitiger Schätzung hat der Mensch etwa 25.000 Gene.
SNPs
Das Erbgut zweier Menschen ist sich zu 99,9 Prozent ähnlich, alle angeborenen Unterschiede werden von weniger als 0,1 Prozent der DNA bestimmt. Ein großer Teil dieser Variationen sind sogenannte Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs oder "Snips") - Teilstücke der langen Buchstabensequenz aus A, C, G und T, die sich in genau einem Buchstaben unterscheiden, etwa wie diese beiden: GATCGA - GATGGA. Viele der häufigsten Krankheiten können mit dem Auftreten bestimmter SNPs in Verbindung gebracht werden. Jeder einzelne SNP hat aber unter Umständen nur einen schwachen Effekt.
Haplotyp
Haplotyp nennt man Gegenden auf dem DNA-Strang eines Chromosoms, in denen bestimmte SNPs gehäuft auftreten. Größere Gruppen von Menschen teilen oft den gleichen Haplotyp. Wer an einer bestimmten Stelle ein A und an einer anderen ein C hat, bei dem lässt sich dann vorhersagen, wie alle anderen SNPs in der betreffenden Sequenz aussehen - ohne, dass man jeden Buchstaben einzeln untersuchen muss.
HapMap
Im Oktober 2007 wurde die HapMap (die Haplotyp-Karte) publiziert. Mit großem Aufwand sammelte ein internationales Konsortium von Wissenschaftlern dafür DNA von Menschen aus verschiedenen Weltgegenden. Nahezu alle Haplotypen, die häufiger als bei fünf Prozent der Menschheit vorkommen, sollen auf der HapMap erfasst sein. Das spart bei Genom-Untersuchungen Arbeit: Kennt man einige entscheidende SNPs einer Person, kann man nun auf den Haplotyp in dieser Region der DNA schließen, weiß also automatisch über alle anderen SNPs der Person in diesem Bereich bescheid. Analysen werden einfacher - und billiger. Die HapMap-Daten sind frei verfügbar.

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