Biomarker für die Krebsdiagnose

Biophysiker der Uni Bochum haben ein Verfahren etabliert, mit dem sie Bio­marker zur Diagnose verschie­dener Krebs­arten identi­fi­zieren können. Mit einer speziellen Form der Infra­rot-Spektro­skopie detek­tieren die Forscher Tumor­gewebe in einer Biopsie oder Gewebe­probe auto­matisch und marker­frei. Anders als bei den der­zeit in der Patho­logie ange­wandten marker­basierten Ver­fahren bleibt das Gewebe dabei unbe­schadet. So kann es anschlie­ßend besser detail­lierten Protein­analysen unter­zogen werden. Anhand von Gewebe­proben von Patienten, die an Lungen- und Brust­fell­krebs litten, identi­fi­zierten die Forscher Protein-Bio­marker, die charak­te­ristisch für die unter­suchten Krebs­arten sind.

Die Wissenschaftler bilden die Verteilung eines Tumors mit einem IR-Mikroskop mit hoher räum­licher Auflösung ab. Die Forscher können damit verschie­dene Sub­typen einer Krebs­art unter­scheiden – eine wichtige Infor­mation für Prognose und Therapie. Dafür braucht es weder eine Färbung noch Anti­körper, die für die her­kömm­liche Patho­logie not­wendig sind. Da das Gewebe unbe­schadet bleibt, kann dieselbe Probe weiter auf mole­ku­larer Ebene unter­sucht werden. Nachdem der Tumor in der Gewebe­probe loka­li­siert ist, schneiden die Forscher ihn mit einer spezi­ellen Laser­technik exakt aus. Dann lässt sich mit­hilfe der Massen­spektro­metrie die Protein­zusam­men­setzung des aus­ge­schnit­tenen Gewebes unter­suchen.

Für ihre Studie arbeiteten die Wissenschaftler mit Gewebe­proben diffuser maligner Meso­theliome. Dabei ver­glichen sie zwei Sub­typen des Meso­thelioms – sarkoma­toide und epithe­loide Formen. Mit ihrem Ver­fahren können die Wissen­schaftler ermitteln, welche der über 2000 identi­fi­zierten Proteine im sarkoma­toiden Meso­theliom im Ver­gleich zum epithe­loiden Meso­theliom auf­fällig ver­mehrt oder ver­mindert vor­liegen. „Wir können damit indi­vi­duell für einen Patienten heraus­finden, welche Signal­wege in den Krebs­zellen ver­ändert sind“, erklärt Klaus Gerwert von der Uni Bochum, „und das ist eine wichtige Infor­mation für eine präzise Therapie.“

Die so identifizierten Proteine könnten künftig als Bio­marker dienen, um die Krebs­art bei weiteren Betrof­fenen zu detek­tieren. Die auf diesem Weg ermit­telten Proteine glichen die Forscher mit den­jenigen Bio­markern ab, die der­zeit in der klas­sischen Patho­logie genutzt werden. Das Ergeb­nis: Die neue Methode identi­fi­zierte auch die fünf Bio­marker, die bereits für die Dia­gnos­tik der Meso­theliom-Sub­typen ein­ge­setzt werden. „Auf diese Weise haben wir unsere Methode vali­diert“, erklärt Gerwert. Die Forscher fanden auch zusätz­liche Bio­marker. „Diese müssen aller­dings mit einer größeren Probanden­gruppe im nächsten Schritt bestätigt werden.“ Der ent­wickelte marker­freie Ansatz ist der­zeit einzig­artig und eröff­net die Mög­lich­keit, zukünf­tig geziel­ter nach Bio­markern zu suchen.

Gerwert und Kollegen wollen die Methode nun auf andere Krebs­arten an­wenden und so neue Bio­marker identi­fi­zieren. „Unser Ziel ist es, die im Gewebe identi­fi­zierten Bio­marker auch in Körper­flüs­sig­keiten wie Blut und Urin wieder­zu­finden“, so Gerwert. „Das würde eine nicht inva­sive, prä­zise und prä­dik­tive Diagnose mit­hilfe eines ein­fachen Anti­körper­tests ermög­lichen.“

RUB / RK