Ein neuartiger epigenetischer Test zur Erkennung von Lungenkrebs
Lungenkrebses wird normalerweise, wenn verdächtige Symptome auftreten oder per Zufall diagnostiziert, wenn der Patient im Krankenhaus wegen anderer Symptome durchleuchtet wird. Neben Symptomen und radiologischen Befunden in der Lunge hängt die Prognose auch von den Rauchgewohnheiten und dem Alter des Patienten ab. Kürzlich zeigte die nationale Lungenscreening-Studie in den USA eine Reduktion der Mortalität um 20 % bei Patienten mit einem erhöhten Risiko für Lungenkrebs mithilfe niedrig-dosierter Computertomographie. Die niedrig-dosierte Computertomographie ist jedoch mit einer hohen falsch-positiven Rate verbunden, was seine weit verbreitete Verwendung behindert. Darüber hinaus ist eine klinische Beurteilung von Patienten mithilfe von Computertomographien und Bronchoskopie nicht immer möglich, da das Lungenkrebsgewebe eventuell unzugänglich ist oder die zytologische Probe sich für die Untersuchung nicht eignet. Um die Einschränkungen des Lungenkrebs-Screenings zu überwinden, schlugen Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts proLungPlasma einen alternativen Ansatz vor, der auf epigenetischen Biomarkern basiert. Dies sind Marker erblicher Veränderungen der Genfunktion ohne Veränderungen in der DNA-Sequenz. DNA-Methylierung ist ein wichtiger epigenetischer Prozess, der an grundlegenden biologischen Prozessen wie Entwicklung und Zelldifferenzierung beteiligt ist. „Unser Ansatz nutzt die Tatsache aus, dass anomale DNA-Methylierung eine wichtige Rolle bei der Krebsentstehung spielt“, erklärt Projektkoordinator Dr. Gunter Weiss. Ein Epigenetik-Test für die Erkennung von Lungenkrebs Das proLungPlasma-Innovationsprojekt wurde entwickelt, um einen epigenetischen Biomarkertest für den Nachweis von Lungenkrebs in Plasmaproben zu validieren. Die Arbeit basierte auf früheren Erkenntnissen, die zeigten, dass die Methylierung von SHOX2 zur Identifizierung von Lungenkrebs mit sehr hoher Genauigkeit in Bronchiallavage verwendet werden kann. „Unser Ziel ist es, ein molekulares Diagnoseinstrument auf Blutbasis zur Ergänzung des systematischen Lungenkrebs-Screenings zu liefern, das die Anzahl falsch-positiver Ergebnisse reduziert“, so Dr. Weiss weiter. Der Test umfasst einen Echtzeit-PCR-Assay zum Nachweis der SHOX2- und PTGER4-Genmethylierung in DNA, die aus Patientenplasma isoliert wurde. Die SHOX2- und PTGER4-Genmethylierung kann durch spezifische Amplifikation zirkulierender DNA, die im Blut vorhanden ist, nachgewiesen werden. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Messung der SHOX2- und PTGER4-Methylierung in der Plasma-DNA zur Erkennung von Lungenkrebs beigetragen hat. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass sie für die Unterscheidung zwischen malignen und nicht-malignen Formen der Lungenerkrankung verwendet werden kann. Der Optimierung der Reagenzien und Produktentwicklung folgte die Validierung des Epi proLung-Tests in einer klinischen Leistungsstudie. In einer Studie mit über 350 Patientenproben zeigte der Test eine signifikante differenzierende Leistung bei der Unterscheidung von Lungenkrebs mit einem unter der Kurve von 0,83 liegenden Bereich. Die Sensitivität betrug 85 % bei einer Spezifizität von 50 %. Auch für den Herstellungsprozess wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Produktion auf die technischen Anforderungen sowie die wirtschaftlichen Bedürfnisse auszuweiten. Die Zukunft der Feststellung von Lungenkrebs Das KMU Epigenomics engagiert sich seit 1998 sehr erfolgreich in der Epigenetikforschung. Dieses Engagement hat zu einer herausragenden proprietären Plattform für epigenetische Biomarkerentdeckung von Krebs geführt. Der Epi-proLung-Test ergänzt das hervorragende Portfolio an bewährten Biomarkern, die zur Krebserkennung entwickelt wurden. Alles in allem demonstrierte das Projekt, dass die Bewertung von DNA-Methylierungsmarkern im Blutplasma eine zuverlässige diagnostische Methode für Lungenkrebs darstellt. Dr. Weiss sagt voraus, dass „der Epi-proLung-Test sich als Werkzeug zur Diagnose von Lungenkrebs bei Patienten mit einem erhöhten Risiko eignen könnte“. Eine erfolgreiche Durchführung des Tests würde voraussichtlich die Falsch-Positiv-Raten senken, unnötige Prozeduren und damit einhergehende psychologische Belastungen reduzieren und, was am wichtigsten ist, zu einer Erkennung im Frühstadium mit besserer Prognose führen.
Schlüsselbegriffe
proLungPlasma, Lungenkrebs, Biomarker, SHOX2, PTGER 4, DNA-Methylierung, PCR
