Mediziner haben in Wien einen neuen Bluttest entwickelt, der kindliche Tumore anhand ihrer epigenetischen Fußabdrücke erkennt. Dazu analysierten die Wissenschafter der St. Anna Kinderkrebsforschung in Zusammenarbeit mit dem CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) Fragmente der Tumor-DNA im Blut. Der Ansatz verspreche, die personalisierte Diagnostik und zukünftige Therapien von kindlichen Tumoren wie dem Ewing-Sarkom zu verbessern.

Die Methode nutze die Fragmentierungsmuster der kleinen DNA-Stücke, die Tumore in den Blutstrom abgeben, hieß es in einer Aussendung der St. Anna Kinderkrebsforschung. Solche DNA-Fragmente spiegeln demnach die einzigartigen epigenetischen Fußabdrücke vieler kindlicher Krebsarten wider. Diese lassen sich nun per Bluttest erkennen und klassifizieren. Mittels dieser sogenannten Flüssigbiopsien wäre eine engmaschige Überwachung der Krebstherapie ohne hoch-invasive Tumorbiopsien möglich, betonen die Forscher.

"Bereits in einer früheren Arbeit haben wir die einzigartigen epigenetischen Fußabdrücke des Ewing-Sarkoms identifiziert. Daraus folgerten wir, dass diese charakteristischen epigenetischen Fußabdrücke in den Fragmentierungsmustern der vom Tumor stammenden und im Blut zirkulierenden DNA erhalten sein sollten. Damit hätten wir einen dringend benötigten Marker für die Frühdiagnose und die Tumorklassifizierung nach dem Konzept der Flüssigbiopsie", erläuterte Eleni Tomazou, Principal Investigator der Epigenom-basierten Präzisionsmedizin-Gruppe an der St. Anna Kinderkrebsforschung.

Machine-Learning-Klassifikatoren

Die Wissenschafter verwenden Machine-Learning-Klassifikatoren, um zwischen Patienten mit Krebs und gesunden Personen sowie zwischen verschiedenen Arten von kindlichen Sarkomen zu unterscheiden. "Indem wir diese Algorithmen maschinellen Lernens mit unseren umfangreichen Whole-Genome-Sequencing-Daten über Tumor-DNA im Blut füttern, wird die Analyse hochsensitiv. Sie übertrifft in vielen Fällen herkömmliche genetische Analysen", berichtete Tomazou. "Unser Ansatz funktioniert gut, wir sind sehr begeistert. Allerdings muss er noch weiter validiert werden, bevor er routinemäßig in der klinischen Diagnostik eingesetzt werden kann", betonte die Forscherin.

Den Wissenschaftern zufolge könnte ihr Ansatz zur minimal-invasiven Diagnose, aber auch als prognostischer Marker eingesetzt werden, der überwacht, welcher Patient auf eine Therapie anspricht. Darüber hinaus könnte er als Vorhersage-Marker während der Therapie vor einer Operation dienen und eine Dosisanpassung je nach Ansprechen auf die Behandlung ermöglichen. "Denn derzeit erhalten die meisten Kinder bzw. Jugendlichen mit Ewing-Sarkomen eine sehr hoch dosierte Chemotherapie, obwohl einige Patientinnen und Patienten bereits mit einer weniger starken Therapie geheilt werden könnten. Letztere würde ihr Risiko verringern, später an anderen Krebsarten zu erkranken", erläuterte Tomazou.

Ergebnisse in "Nature Communications"

Die Studie unter der Leitung der St. Anna Kinderkrebsforschung in Zusammenarbeit mit dem CeMM, dem Ludwig Boltzmann Institut für seltene und undiagnostizierte Erkrankungen und der MedUni Wien wurde auch in enger Zusammenarbeit mit Instituten in Österreich, Deutschland, Norwegen und Frankreich durchgeführt. Die Ergebnisse wurden im Fachblatt "Nature Communications" veröffentlicht.

Service: Fachartikellink: https://doi.org/10.1038/s41467-021-23445-w