Krebsdiagnose: Einmal pusten, bitte!

26. April 2017

Lungenkrebs bleibt oft jahrelang unbemerkt – zu Beginn leben Betroffene weitgehend beschwerdefrei. Ein neu entwickelter Atemtest kann nun kleinste Veränderungen von RNA-Molekülen im Atem messen. Nahezu hundert Prozent der Patienten wurden so korrekt diagnostiziert.

Tief einatmen und wieder ausatmen – so könnte ein Test auf Lungenkrebs in Zukunft aussehen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben ein Verfahren entwickelt, das die Erkrankung bereits im frühen Stadium erkennen kann. Dazu untersuchten sie Atemproben auf Spuren von RNA-Molekülen, die durch Krebswachstum verändert sind.

In einer Untersuchung an gesunden Probanden und Krebspatienten konnte der Atemtest den Gesundheitsstatus von 98 Prozent der Teilnehmer korrekt bestimmen. Er soll nun zusammen mit Lizenzpartnern so weiterentwickelt werden, dass er für die Lungenkrebsdiagnose eingesetzt werden kann.

Richtige Diagnose in neun von zehn Fällen

Die meisten Lungenkrebspatienten sterben fünf Jahre, nachdem die Erkrankung bei ihnen diagnostiziert wurde. Einer der Hauptgründe dafür ist der schleichende und weitgehend beschwerdefreie Beginn der Erkrankung, der oft unbemerkt bleibt. In den USA werden Hochrisikogruppen, wie etwa starke Raucher, daher routinemäßig im Computertomografen untersucht. Dabei können jedoch Patienten fälschlich als krank eingestuft werden.

Gemeinsam mit Kooperationspartnern haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung nun einen Atemtest entwickelt, der deutlich präziser ist. Bei ihrer Untersuchung lag der Test mit der Diagnose Lungenkrebs in neun von zehn Fällen richtig. Damit hat die Methode eine derart hohe Trefferquote, dass sie im Klinikalltag zur Früherkennung angewendet werden könnte.

Die Forscher haben dazu RNA-Moleküle analysiert, die vom Lungengewebe in die Atemluft abgegeben werden und die sich zwischen gesunden Probanden und Lungenkrebspatienten unterscheiden. Im Gegensatz zur DNA ist die RNA nicht in jeder Zelle gleich. Aus einem DNA-Abschnitt können mehrere RNA-Varianten, und damit auch unterschiedliche Proteine entstehen. In gesunden Zellen liegen solche Varianten in einem bestimmten Verhältnis vor. Die Wissenschaftler haben entdeckt, dass das GATA6- und das NKX2-Gen RNA-Varianten bilden, die sich hinsichtlich ihrer Menge zwischen entarteten und gesunden Zellen unterscheiden. Die Krebszellen gleichen dabei Lungenzellen im Embryonalstadium.

Ergänzung für herkömmliche Verfahren

Die Forscher haben eine Methode entwickelt, mit der sie die RNA-Moleküle isolieren können. Diese kommen im Atem nämlich nicht nur in geringen Mengen vor, sondern häufig auch in kleine Teile zerstückelt. Anschließend untersuchten sie die Zusammensetzung der RNA bei Probanden mit und ohne Lungenkrebs und berechneten aus diesen Daten ein Modell zur Diagnose der Erkrankung. In einem Test an 138 Probanden mit bekanntem Gesundheitszustand konnte der Test 98 Prozent der Patienten mit Lungenkrebs identifizieren. Bei 90 Prozent der entdeckten Auffälligkeiten handelte es sich tatsächlich um Krebs.

„Die Atemluftanalyse könnte die Erkennung von Lungenkrebs in frühen Stadien einfacher und zuverlässiger machen, sie wird die herkömmlichen Verfahren aber nicht völlig ersetzen können“, sagt Guillermo Barreto, Arbeitsgruppenleiter am Max-Planck-Institut in Bad Nauheim. „Er kann jedoch ergänzend eingesetzt werden, um frühe Krebsstadien besser zu erkennen und die falsch-positiven Diagnosen zu reduzieren.“

Die Wissenschaftler werden an den bevorstehenden umfangreichen klinischen Studien mitarbeiten. Außerdem suchen sie zusammen mit der Technologietransferorganisation Max-Planck-Innovation Lizenzpartner, die den Atemlufttest bis zur Marktreife weiterentwickeln und vermarkten. Darüber hinaus wollen die Forscher RNA-Profile auch zur Früherkennung anderer Erkrankungen nutzen. So könnten kleinste Veränderungen, gleich einem RNA-Fingerabdruck des Gewebes, kranke Zellen verraten und eine schnelle Behandlung ermöglichen.

Quelle:

Non‐invasive lung cancer diagnosis by detection of GATA6 and NKX2‐1 isoforms in exhaled breath condensate
Aditi Mehta et al.; EMBO press, doi:

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4 Kommentare:

Horst Rieth
Horst Rieth

Bisher hat der Test nur gezeigt, dass er bei bestehendem Tumor, also im vermutlich “fortgeschrittenen” Stadium eine Wahrscheinlichkeit von 90% erfüllt und daneben wie die Computertomographie einer weiteren Abklärung bedarf (8% falschpositiv). Ob der Test eventuell schon vor der Computertomographie Auffälligkeiten entdeckt, sollte in einem entsprechenden Versuch abgeklärt werden.

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Horst Rieth
Horst Rieth

“Dabei können jedoch Patienten fälschlich als krank eingestuft werden.”
Und ob sie das können, anderfalls ist die Computertomographie eine Untersuchung auf “Abweichung von der Norm”, mit hinreichendem Verdacht zur Durchführung einer Verlaufskontrolle, da ein Risiko auf Lungenkrebs besteht und bei der es zu einer geringen Strahlenbelastung kommt. Wenn man zudem voraussetzt, dass “sauber” gearbeitet wird. Letztendlich wird die Ökonomie entscheiden, welches Verfahren sich durchsetzt. Tatsache ist, es ergeben sich neue Wege der Früherkennung, da vermutlich noch andere Krebsarten durch das RNA-Screening eventuell auch über Blut und Liquor identifiziert werden können.

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Gast
Gast

Ein medizinischer Test der eine Sensitivität von nur 90% hat, ist nutzlos. Im Artikel hat es keine Angaben zur Spezifität. An der Atemluft wird seit 30 Jahren geforscht, man glaubte sogar, dass Hunde mit Ihrem Geruchsinn Lungenkrebs erkennen können in der Atemluft, auch das hat sich verflüchtigt.

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Gast
Gast

Die Früherkennung mit niedrig dosierter Computertomografie gibt es nicht nur “in den USA” – von dort kommt sie. Unter anderem wird sie im Nachbarland, in der Schweiz, im Nationalen Programm zur Früherkennung von Lungenkrebs von einer gemeinnützigen Stiftung breit angeboten. Zudem werden die Teilnehmer an solchen Früherkennungsuntersuchung in der Regel nicht “fälschlich als krank eingestuft”: Das, was der Autor als “Fehldiagnose” bezeichnet, ist i.d.R. eine korrekte Diagnose einer Abweichung von der Norm, die eine Verlaufskontrolle nach sich zieht.

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