Früherkennung bei Krebs ist nach wie vor eine Herausforderung. In den letzten Jahren hat die Flüssigbiopsientechnologie aufgrund ihres nicht-invasiven Charakters und ihrer hohen Sensitivität große Aufmerksamkeit erlangt. Bestehende Testmethoden beruhen jedoch meist auf tiefgreifender zielgerichteter Sequenzierung und können verschiedene Datentypen nur schwer integrieren, was sich negativ auf Sensitivität und Spezifität auswirkt.
Um diesen technischen Mangel zu beheben, hat ein Forschungsteam der Universität Oxford eine neuartige multimodale zellfreie Tumor-DNA (ctDNA)-Detektionsmethode entwickelt, die auf der TET-unterstützten Pyridinboran-Sequenzierung (TAPS) des gesamten Genoms basiert. Das Besondere an dieser Methode ist die gleichzeitige Analyse von Genom- und Methylierungsdaten, wodurch eine Sensitivität von 94,9 % und eine Spezifität von 88,8 % bei der Krebsdiagnose erreicht werden. Diese bahnbrechende Technologie eröffnet neue Möglichkeiten für die Früherkennung von Krebs und die Patientenstratifizierung.
Die Studie mit dem Titel „Multimodal cell-free DNA whole-genome TAPS is sensitive and reveals specific cancer signals“ wurde am 8. Januar 2025 in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht. Der Hintergrund der Studie zeigt, dass die Früherkennung von Krebs zwar für eine Verbesserung der Prognose entscheidend ist, die derzeitigen Screening-Methoden jedoch nur weniger als 30 % der Krebsarten abdecken und viele Methoden invasive Untersuchungen erfordern, die nur von wenigen Patienten akzeptiert werden. Obwohl multi-Krebs-Früherkennungstechnologien eine nicht-invasive Untersuchung ermöglichen, ist die Rate falsch-positiver Ergebnisse bei symptomfreien Personen oft hoch, was ihre Anwendung einschränkt.
Die TAPS-Technologie des Oxford-Teams ermöglicht hingegen eine nicht-destruktive Methode, die auch bei niedrigen ctDNA-Konzentrationen eine hohe Sensitivität aufrechterhält. Die Forscher bestätigten die Genauigkeit dieser Methode bei verschiedenen Krebsarten durch Deep Sequencing von Proben von 61 Krebspatienten und 30 nicht-krebskranken Kontrollpersonen.
Das Team entwickelte außerdem einen multi-modalen Datenanalyseprozess, der Kopienzahlvarianten, somatische Mutationen und Methylierungssignale integriert, um die Sensitivität der ctDNA-Detektion zu verbessern. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Methode in klinischen Proben eine Detektionssensibilität von 85,2 % erreicht, die deutlich höher ist als die Ergebnisse einzelner Datenmodalitäten.
Obwohl diese Methode in der Früherkennung von Krebs und der Nachsorge nach Operationen erhebliche Vorteile aufweist, gibt es in der praktischen Anwendung immer noch Herausforderungen, wie z. B. die hohen Sequenzierungskosten und die begrenzten Ressourcen im klinischen Umfeld. Zukünftige Forschung kann sich auf die Optimierung der Sequenzierungstechnologie konzentrieren, um ihre Anwendbarkeit auf mehr Krebsarten zu erweitern.
